此，亦可通過其他方式得出，例如直接針對液壓執(zhí)行元件來執(zhí) 行檢測而得出。
[0075]優(yōu)選地，所述防堵脈沖頻率包含一防堵余量內(nèi)對應(yīng)的脈沖頻率feW及一臨界堵轉(zhuǎn) 時對應(yīng)的脈沖頻率fm，所述控制器執(zhí)行W下操作中的一者或多者:在f含fe的情況下，控制輸 入至所述電機(jī)驅(qū)動器的脈沖信號的頻率時為f;在的情況下，控制輸入至所述電機(jī) 驅(qū)動器的脈沖信號的頻率時為fe;W及在f>fm的情況下，控制輸入至所述電機(jī)驅(qū)動器的脈 沖信號的頻率時為0。
[0076]其中，fe = Ke*fm，其中Ke與所述液壓執(zhí)行元件的負(fù)載慣性有關(guān)，負(fù)載慣性越大，Ke越 大。所述臨界堵轉(zhuǎn)時對應(yīng)的脈沖頻率fm可通過W下操作而被確定:將所述液壓執(zhí)行元件設(shè) 定為空載；W及逐步增大輸入至所述電機(jī)驅(qū)動器的脈沖信號的頻率，直至所述液壓執(zhí)行元 件的轉(zhuǎn)速或位移不再增加，此時輸入至所述電機(jī)驅(qū)動器的脈沖信號的頻率即為所述臨界堵 轉(zhuǎn)時對應(yīng)的脈沖頻率fm。
[0077] W下介紹所述防堵余量內(nèi)對應(yīng)的脈沖頻率feW及臨界堵轉(zhuǎn)時對應(yīng)的脈沖頻率fm的 確定過程：
[0078] 圖4a和圖4b為本發(fā)明提供的步進(jìn)式液壓元件防堵控制系統(tǒng)中步進(jìn)液壓馬達(dá)的關(guān) 鍵參數(shù)示意曲線圖。圖中Dsm指閥忍最大開口，即100% ;Dse指在考慮防堵余量情況下的閥忍 開口。通過對圖4a進(jìn)行分析可知，閥忍開口為Dsm= 100%時，閥壓降對應(yīng)的反饋滾珠絲杠轉(zhuǎn) 速曲線Wfm是極限情況，只要步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速不超過該曲線范圍，則不會產(chǎn)生電機(jī)堵轉(zhuǎn)，即對 應(yīng)成如圖4b所示的曲線Wim。為了安全起見，可W設(shè)定一余量曲線ω 16。其在同一閥壓降所 對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速要低于所述曲線ω im所對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。因此，關(guān)鍵參數(shù)為ω im和ω ie。實(shí)際 上，獲得ω im后，通過自主設(shè)定合適的余量，即可獲得ω 16。
[0079] 根據(jù)式（1)(2)(4),? 及Dsm=100% 可得：
[0082]由步進(jìn)電機(jī)工作原理，電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入電機(jī)的脈沖頻率呈正比可知：
[008引 fm=Wim/0 (6)
[0084] fe = 〇ie/0 (7)
[0085] 式中：θ為步進(jìn)電機(jī)步距角常數(shù)(deg);
[0086] fm為臨界堵轉(zhuǎn)時的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的脈沖頻率化Z);
[0087] fe為防堵余量內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的脈沖頻率化Z);
[0088] 時-I Pa-Pb I -P沖，Pa和Pb分別表示該流量控制閥的兩個工作油口的壓力，Pl表示該 流量控制閥的負(fù)載壓力，Pp與Ρτ分別表示流量控制閥的進(jìn)油口壓力及出油口壓力，Pa、Pb、Pp 與Ρτ均可通過設(shè)置于流量控制閥的四個油口處的壓力傳感器讀取；
[0089] Ke為防堵余量常數(shù)。
[0090] 由此，對于目標(biāo)步進(jìn)液壓馬達(dá)，只要具有已整定的K值，即可計算出任一負(fù)載壓力 Pl下的臨界堵轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)速度wim，然后乘W防堵轉(zhuǎn)余量Ke，獲得ωιβ，再W此限制步進(jìn)電機(jī) 轉(zhuǎn)速ωι，便可有效避免了其堵轉(zhuǎn)。因此，整定Κ值和Ke值很重要，W下對K、Ke整定過程進(jìn)行詳 細(xì)介紹。
[OOW] 1化值整定方法
[0092] 下面利用步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速ωι超過臨界堵轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)速度COim時（即，ωι含COim)反饋 滾珠絲杠轉(zhuǎn)速ω f = ω fm不變的原理，介紹K值整定方法：
[0093] a)在流量控制閥處設(shè)定一個流量計、或步進(jìn)式液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸設(shè)定一個旋轉(zhuǎn)編碼 器，或在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電纜上串聯(lián)一電流計，W檢測ω i含ω im時流量控制閥的輸出流量 (或步進(jìn)式液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、或步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電流）的拐點(diǎn)，運(yùn)里W轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速nL檢測 為例說明；
[0094] b)將步進(jìn)液壓馬達(dá)設(shè)定為空載；
[0095] C)給步進(jìn)電機(jī)輸入一個較低的脈沖頻率fo,其產(chǎn)生轉(zhuǎn)速Wio,確保電機(jī)不堵轉(zhuǎn)，液 壓馬達(dá)轉(zhuǎn)軸平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，記錄此狀態(tài)下馬達(dá)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速nLO和步進(jìn)電機(jī)脈沖頻率fo;
[0096] d) W Δ f的增量，逐步增大步進(jìn)電機(jī)脈沖頻率fn = fo+n Δ f;并對應(yīng)記錄此狀態(tài)下馬 達(dá)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速riLn;
[0097] e)重復(fù)試驗至馬達(dá)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速不再增加，即化。-1 =化。;得到如下表1:
[009引
[0099] 表1指令脈沖頻率與馬達(dá)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速對應(yīng)序列
[0100] f)將fo至fi (馬達(dá)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速未達(dá)到拐點(diǎn)）的各點(diǎn)的實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行線性最小二乘擬 合，得到直線化= af+b;
[0101] g)求直線riL = af+b與nL = riLn的交點(diǎn)，如圖5所示。交點(diǎn)對應(yīng)的脈沖頻率即是空載下 步進(jìn)液壓馬達(dá)的臨界堵轉(zhuǎn)頻率fm，根據(jù)步進(jìn)電機(jī)步距角Θ可得到ω im;
[010引 h)將Wim、壓力傳感器測得的？。、？4、？6、？了代入公式（5)中，即可得到步進(jìn)液壓馬達(dá) 的K值；
[0103] 2化e值給定范圍推薦
[0104] 若步進(jìn)式液壓馬達(dá)、步進(jìn)式液壓缸所帶的負(fù)載慣性越大、越容易發(fā)生堵轉(zhuǎn)，Ke應(yīng)取 得大一些。W工程機(jī)械應(yīng)用為例，按下表選取推薦Ke值。
[0105]
[0106] 表2針對不同負(fù)載慣性的Ke推薦值
[0107] 優(yōu)選地，所述控制器還可根據(jù)輸入至所述電機(jī)驅(qū)動器的脈沖信號的頻率fo計算W 下一者或多者并對該一者或多者進(jìn)行異常監(jiān)控:所述流量控制閥的閥忍開度;所述流量控 制閥的流量;所述液壓執(zhí)行元件的轉(zhuǎn)速或位移；W及所述液壓執(zhí)行元件的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
[0108] 其中，閥忍開度可由步進(jìn)電機(jī)輸入脈沖頻率f。和臨界堵轉(zhuǎn)時對應(yīng)的脈沖頻率fm計 算而得：
[0109] Ds = f〇/fm (8)
[0110] 只要堵轉(zhuǎn)不發(fā)生，步進(jìn)電機(jī)輸入脈沖頻率f。與步進(jìn)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速riL成線性關(guān) 系，通過整定過程得到的系數(shù)a、b可得：
[0111] 化= af〇+b (9)
[0112] 而負(fù)載壓力Pl乘W步進(jìn)式液壓馬達(dá)排量qo后可得流量化
[0113]
(10)
[0114] 而負(fù)載壓力Pl乘W馬達(dá)排量qo后可得負(fù)載扭矩Tl(N · m)。
[0115]
(11)
[0116] 由此，步進(jìn)液壓馬達(dá)從輸入到輸出的各環(huán)節(jié)變量均獲得，如下表3:
[0117]
[0119] 表3步進(jìn)式液壓馬達(dá)各變量
[0120] 圖6為本發(fā)明提供的步進(jìn)式液壓元件防堵控制系統(tǒng)的工作流程圖。如圖6所示，控 制器可包含比較模塊、調(diào)節(jié)模塊及狀態(tài)量計算模塊。比較模塊可實(shí)時采集流量控制閥的壓 力信號時、？4前、？1，并根據(jù)該壓力信號及事先整定的1(、恥，通過公式(5)(6)(7)分別計算出 fm及fe，之后將所接收的指令脈沖頻率f與fm及fe進(jìn)行比較，將比較結(jié)果傳輸至調(diào)節(jié)模塊。調(diào) 節(jié)模塊可根據(jù)所述比較結(jié)果確定輸入至所述電機(jī)驅(qū)動器的脈沖信號的頻率控制步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動器使電機(jī)工作于正常狀態(tài)。同時，調(diào)節(jié)模塊還可將頻率fo輸入至狀態(tài)量計算模塊(其 內(nèi)預(yù)存有狀態(tài)量計算公式），W計算步進(jìn)式液壓元件的當(dāng)前狀態(tài)量，再將該狀態(tài)量輸出上傳 至上位機(jī)W用于步進(jìn)式液壓元件的工作狀態(tài)監(jiān)測及異常預(yù)測。
[0121] W上控制過程所設(shè)及的關(guān)鍵參數(shù)如下表4所示：
[0122]

[0123] 表4控制方法下的關(guān)鍵參數(shù)
[0124] 圖7為本發(fā)明提供的步進(jìn)式液壓元件防堵控制方法流程圖。如圖7所示，W上調(diào)節(jié) 模塊的調(diào)節(jié)方式如下：
[0125] 1)如果f含fe，則W指令脈沖頻率f作為輸入至所述電機(jī)驅(qū)動器的脈沖信號的頻率 時，即，f〇 = f ;
[0126] 2)如果fe<f < fm，則將防堵余量內(nèi)對應(yīng)的脈沖頻率fe輸出至電機(jī)驅(qū)動器，自動調(diào) 節(jié)控制脈沖頻率f〇 = fe，使電機(jī)工作于額定工作區(qū)；W及
[0127] 3)如果f> fm，則將f。強(qiáng)制置零，控制步進(jìn)式液壓元件停機(jī)。
[0128] 在上述方式1)及2)之后，調(diào)節(jié)模塊可將fo輸入