[0038] 下面结合附图对本发明进行进一步说明。
[0039] 如图1所示，异构多阀并联驱动电液伺服系统主要包括：柱塞泵6，三相电机7，比例阀P13、比例阀P2……比例阀Pm2，伺服阀Sm+19、伺服阀Sm+2……伺服阀Sn10，单向阀8，液压缸1，溢流阀4，位移传感器12，控制器11，滤油器5。三相电机7与柱塞泵6连接，柱塞泵6的进油口与油箱连接，三相电机旋转带动柱塞泵工作，柱塞泵开始对液压系统供油；输出的液压油通过柱塞泵的出油口流向单向阀，液压油通过单向阀流向滤油器，随后液压油通过高压软管流向每个伺服阀进油口和每个比例阀的进油口。溢流阀安装在主回油管路上保证管道压力，液压油通过每个伺服阀和每个比例阀的回油口与高压软管连接并流向油箱。液压缸与每个伺服阀和每个比例阀的出油口连接，液压缸的活塞杆与位移传感器连接；位移传感器
12的信号输出端与控制器11的输入端连接，控制器11的n个输出端分别和比例阀P1……Pm的控制信号输入端及伺服阀Sm+1……Sn的控制信号输入端相连接。
[0040] 本发明的控制方法具体为：
[0041] (1)控制器根据系统的工作时间T计算得到当前液压缸的目标位移xd，xd＝F(T)，并对xd求一阶导数 二阶导数 和三阶导数 位移传感器R采集当前时刻的实际位移xp，根据e＝xp‑xd得到位移偏差e，并对e求一阶导数 二阶导数 三阶导数
[0042] (2)根据得到的目标位移和位移偏差及导数计算驱动液压缸运动的总流量，计算公式如下：
[0043]
[0044] 其中，dy、My、By、Dy和Cy均为液压系统通过数学模型得出的自适应可调参数；
[0045] (3)以步骤(2)驱动液压缸运动的总流量作为初始剩余总流量，初始剩余总流量Qyi(T)＝Qy(T)；
[0046] (4)将剩余总流量根据各个比例阀的工作优先级依次分配各比例阀的流量，根据分配的流量得到当前控制周期内比例阀的控制电压，具体如下：
[0047] 当Qyi(T)＞fi(Upi(T‑t)+ΔUpi)时，比例阀Pi的控制电压置为Upi(T)＝Upi(T‑t)+ΔUpi；
[0048] 当Qyi(T)＜fi(Upi(T‑t)‑ΔUpi)时，比例阀Pi的控制电压置为Upi(T)＝Upi(T‑t)‑ΔUpi；
[0049] 当fi(Upi(T‑t)‑ΔUpi)≤Qyi(T)≤fi(Upi(T‑t)+ΔUpi)时，Qyi(T)＞0则比例阀Pi的控制电压置为 Qyi(T)＜0则控制电压置为
[0050] 其中， 表示每控制周期控制电压的最大增量，Upimax表示比例阀Pi的最大输出电压，Tpi表示比例阀Pi阀芯响应时间，Di表示比例阀Pi的死区，Kpi表示比例阀Pi的增益，t表示控制周期，fi(Upi(T‑t)+ΔUpi)表示当前控制周期比例阀输出的最大流量fi(Upi(T‑t)‑ΔUpi)表示当前控制周期比例阀输出的最小流量，Upi(T‑t)表示上个控制周期比例阀输出的电压；
[0051] (5)分配完各个比例阀的流量后的剩余流量根据伺服阀的工作优先级依次分配各个伺服阀的流量，根据分配的流量得到当前控制周期内伺服阀的控制电压，具体如下：
[0052] 当gi(Usi(T‑t)‑ΔUsi)≤Qyi(T)≤gi(Usi(T‑t)+ΔUsi)时，伺服阀Si的控制电压置为Usi(T)＝Usi(T‑1)+ΔUsi；
[0053] 当Qyi(T)＜gi(Usi(T‑t)‑ΔUsi)时，伺服阀Si的控制电压置为Usi(T)＝Usi(T‑1)‑ΔUsi；
[0054] 当gi(Usi(T‑t)‑ΔUsi)≤Qyi(T)≤gi(Usi(T‑t)+ΔUsi)时，伺服阀Si的控制电压置为[0055] 其中，Si的电压值增量 Usimax为伺服阀Si的最大输出电压，Tsi伺服阀Si阀芯响应时间gi(Usi(T‑t)+ΔUsi)表示当前控制周期伺服阀可以输出流量的最大值，gi(Usi(T‑t)‑ΔUsi)表示当前控制周期伺服阀可以输出流量的最小值，Usi(T‑t)表示上个控制周期伺服阀的输出电压；
[0056] (6)工作时间T＜Tmax0时，进行一下个控制周期的控制，对自适应可调参数进行更新，然后重复步骤(1)‑(5)，直到T≥Tmax0，系统停止控制，对自适应可调参数进行更新具体为：
[0057] 自适应可调参数My根据公式 进行更新，当更新值My＞Mymax时，My＝Mymax；当更新值My＜Mymin时，My＝Mymin；
[0058] 自适应可调参数By根据公式 进行更新，当更新值By＞Bymax时，By＝Bymax；当更新值By＜Bymin时，By＝Bymin；
[0059] 自适应可调参数Cy根据公式 进行更新，当更新值Cy＞Cymax时，Cy＝Cymax；当更新值Cy＜Cymin时，Cy＝Cymin；
[0060] 自适应可调参数Dy根据公式 进行更新，当更新值Dy＞Dymax时，Dy＝Dymax；当更新值Dy＜Dymin时，Dy＝Dymin；
[0061] 自适应可调参数dy根据公式 进行更新，当更新值dy＞dymax时，dy＝dymax；当更新值dy＜dymin时，dy＝dymin；
[0062] 其中，Mymin、Mymax分别为My的最小值与最大值，Bymin、Bymax分别为By的最小值与最大值，Cymin、Cymax分别为Cy的最小值与最大值，Dymin、Dymax分别为Dy的最小值与最大值，dymin、dymax分别为dy的最小值与最大值，λ为系统增益。
[0063] 针对本系统进行仿真试验时：
[0064] (1)根据比例阀响应速度的快慢对其进行编号，响应速度最慢的比例阀编号为P1，响应次慢的比例阀编号是P2，...，响应最快的比例阀编号为Pm。根据伺服阀响应速度的快慢对其进行编号，响应速度最慢的伺服阀编号为Sm+1，响应次慢的伺服阀编号是Sm+2，...，响应最快的伺服阀编号为Sn。因此比例阀与伺服阀工作优先级如下P1＞P2＞...＞Pm＞Sm+1＞Sm+2＞...＞Sn，控制周期t＝1ms；工作时间T；工作总时长Tmax；系统总流量Qy(T)，比例阀Pi的控制电压Upi(T)，输出流量Qpi(T)，其中i表示阀的序号，1≤i≤m；伺服阀Si的控制电压Usi(T)，输出流量Qsi(T)，其中i表示阀的序号，m+1≤i≤n；液压缸H的目标位移xd，xd＝F(T)是一个随工作时间T而变化的函数。系统每个控制周期都会根据工作时间T计算当前时刻的目标位移xd；液压缸H的实际轨迹xp，系统每个控制周期都会通过位移传感器对实际位移xp进行采样；系统每个控制周期中都会对目标位移xd与实际位移xp作差得到位移偏差，即e＝xp‑xd，预设系统自适应可调参数My，Mymin、Mymax分别为My的最小值与最大值，系统自适应可调参数By，Bymin、Bymax分别为By的最小值与最大值，系统自适应可调参数Cy，Cymin、Cymax分别为Cy的最小值与最大值，系统自适应可调参数Dy，Dymin、Dymax分别为Dy的最小值与最大值；系统自适应可调参数dy，dymin、dymax分别为dy的最小值与最大值；系统增益为λ；
[0065] 根据比例阀的物理特性，比例阀Pi的输出流量Qpi(T)与控制电压Upi(T)的公式:
[0066]
[0067] 公式①中Kpi表示比例阀Pi的增益，Di表示比例阀Pi的死区，其中1≤i≤m。
[0068] 设比例阀Pi的最大输出电压为Upimax，比例阀Pi阀芯响应时间为Tpi，比例阀Pi的电压值增量为
[0069] 根据伺服阀的物理特性，定义伺服阀Si的输出流量Qsi(T)与控制电压Usi(T)的公式:
[0070] Qsi(T)＝gi(Ui(T))＝KsiUsi(T) ②
[0071] 公式②中Ksi表示伺服阀Si的增益，其中m+1≤i≤n。
[0072] 伺服阀Si的最大输出电压为Usimax，伺服阀Si阀芯响应时间为Tsi，Si的电压值增量[0073] (2)对上述参数进行初始化化，具体为：
[0074] 工作时间T＝0ms；工作总时长Tmax＝300ms；比例阀的控制电压Upi(T)＝0V，其中i＝‑71、2、3、…、m；伺服阀的控制电压Usi(T)＝0V，其中i＝m+1、m+2、m+3、…、n；My0＝4.5×10 ，‑7 ‑7 ‑5 ‑5 ‑5
Mymin＝1×10 、Mymax＝10×10 ；By0＝8.5×10 ，Bymin＝1×10 、Bymax＝9×10 ；Cy0＝0.36，‑7 ‑7 ‑7
Cymin＝0.1、Cymax＝0.6；Dy0＝5.3×10 ，Dymin＝1×10 、Dymax＝10×10 ；dy0＝0，dymin＝‑10×‑7 ‑7
10 、dymax＝10×10 ；λ0＝110；初始化xd，函数F(T)为斜率20、幅值1mm斜坡曲线。
[0075] (3)系统开始/继续工作，工作时间T＝T+1。系统根据函数xd＝F(T)计算出当前目标位移xd，并对xd求一阶导数 二阶导数 三阶导数 与此同时位移传感器R采集当前时刻的实际位移xp，并将其发送至运动控制卡C中；系统计算位移偏差e，并对其求一阶导数二阶导数 三阶导数
[0076] (4)根据公式 计算当前总流量Qy(T)。
[0077] (5)系统对(4)步骤中得到的总流量Qy(T)进行流量分配。
[0078] 设Qyi(T)为剩余流量，令Qyi(T)＝Qy(T)，i＝1，进入步骤(5.1)。
[0079] (5.1)系统将流量按照比例阀的工作优先级分配至每个比例阀：
[0080] (5.1.1)当Qyi(T)＞fi(Upi(T‑t)+ΔUpi)时，比例阀Pi的控制电压置为Upi(T)＝Upi(T‑t)+ΔUpi。
[0081] (5.1.2)当Qyi(T)＜fi(Upi(T‑t)‑ΔUpi)时，比例阀Pi的控制电压置为Upi(T)＝Upi(T‑t)‑ΔUpi。
[0082] (5.1.2)除(5.1.1)和(5.1.2)的情况时，当Qyi(T)＞0比例阀Pi的控制电压置为当Qyi(T)＜0时控制电压置为
[0083] (5.1.4)随后由下一个比例阀对流量继续分配，即i＝i+1。系统根据公式Qyi(T)＝Qy(i‑1)(T)‑f(i‑1)(Up(i‑1)(T))计算剩余流量，并返回步骤(5.1.1)。直到i＞m，进入步骤(5.2)。
[0084] (5.2)系统把剩余流量按照伺服阀的工作优先级分配至每个伺服阀：
[0085] (5.2.1)当Qyi(T)＞gi(Usi(T‑t)+ΔUsi)时，伺服阀Si的控制电压置为Usi(T)＝Usi(T‑1)+ΔUsi；
[0086] (5.2.2)当Qyi(T)＜gi(Usi(T‑t)‑ΔUsi)时，伺服阀Si的控制电压置为Usi(T)＝Usi(T‑1)‑ΔUsi；
[0087] (5.2.3)否则伺服阀Si的控制电压置为
[0088] (5.2.4)随后下一个伺服阀对流量继续分配，即i＝i+1，系统根据公式Qyi(T)＝Qy(i‑1)(T)‑f(i‑1)(Up(i‑1)(T))计算剩余流量，返回步骤(5.2.1)直到i>n时，进入步骤(6)。
[0089] (6)系统对下一个控制周期的自适应可调参数进行更新。
[0090] (7)如果工作时间T＜300ms时返回步骤(3)，如果T≥300ms系统将自动停止控制并将所有阀的控制信号输出置为0。
[0091] 仿真结果如图3所示，由图3可以看出本发明控制方法的跟踪曲线的响应速度和跟踪精度相比于现有的单阀PID控制方法有明显提升。
