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Title:
PRESSURE REGULATING METHOD AND SYSTEM FOR A CONCRETE PUMPING DEVICE AND THE CONCRETE PUMPING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/167499
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a pressure regulating method and system for a concrete pumping device and a concrete pumping device, wherein the system comprises a constant pressure pump (1), a pressure sensor (2) for acquiring a pumping pressure value and the change of rate in the pumping pressure, a pressure regulating valve (4) connected to the constant pressure pump (1) and for regulating the distributing pressure output by the constant pressure pump (1), a controller (3) connected between the pressure sensor (2) and the pressure regulating valve (4) and for receiving the pumping pressure value and the changing rate in the pumping pressure obtained by the pressure sensor (2) and for controlling the degree of opening of the pressure regulating valve (4) according to the pumping pressure value and the changing rate in the pumping pressure, and an oscillating oil cylinder (6) connected to the constant pressure pump (1) and for obtaining the distributing pressure output by the constant pressure pump (1) and a pressurized oil from an energy reservoir (5) so as to obtain a reversing pressure for urging a distributing valve. The present solution can achieve, by means of intelligently regulating the distributing pressure output by the constant pressure pump, reduced longitudinal impact on the whole vehicle during a distribution reversing, so as to prolong the service life of hardware devices and save energy.

Inventors:
YI WEICHUN (CN)
LIN SHUBIN (CN)
WANG SHUAI (CN)
LI RENYU (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/078027
Publication Date:
December 13, 2012
Filing Date:
August 04, 2011
Export Citation:
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Assignee:
CHANGSHA ZOOMLION HEAVY IND (CN)
HUNAN ZOOMLION SPECIAL VEHICLE (CN)
YI WEICHUN (CN)
LIN SHUBIN (CN)
WANG SHUAI (CN)
LI RENYU (CN)
International Classes:
F04B49/08
Foreign References:
CN201486789U2010-05-26
CN101649829A2010-02-17
CN2275239Y1998-02-25
US20090185915A12009-07-23
Attorney, Agent or Firm:
KANGXIN PARTNERS, P.C. (CN)
北京康信知识产权代理有限责任公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种混凝土泵送设备的压力调节系统, 其特征在于, 包括:

恒压泵;

压力传感器, 用于采集泵送压力值和泵送压力的变化率;

压力调节阀, 与所述恒压泵连接, 用于调节所述恒压泵输出的分配压力; 控制器, 连接在所述压力传感器和所述压力调节阀之间, 用于接收所述压 力传感器获取到的所述泵送压力值和所述泵送压力的变化率, 并根据所述泵送 压力值和所述泵送压力的变化率来控制所述压力调节阀的调节阀开度;

摆动油缸, 与所述恒压泵连接, 用于获取所述恒压泵输出的所述分配压力 和蓄能器的压力油, 以获取换向压力来推动分配阀。

2. 根据权利要求 1所述的系统, 其特征在于, 所述控制器包括:

接收装置, 用于接收所述泵送压力值和所述泵送压力的变化率; 处理装置, 用于获取所述泵送压力值在一个或多个压力区间段中对应的第 一隶属度, 以及所述泵送压力的变化率在一个或多个变化率区间段中对应的第 二隶属度, 并根据所述第一隶属度和第二隶属度获取第一模糊推理参数 和第 二模糊推理参数 Y,, 以得到所述调节阀开度值, 其中, 通过所述调节阀开度值 来确定所述调节阀的所述调节阀开度。

3. 根据权利要求 2所述的系统, 其特征在于, 所述处理装置包括:

比较装置, 用于获取任意两个所述第一隶属度和所述第二隶属度的隶属度 组合, 比较所述隶属度组合中的所述第一隶属度和所述第二隶属度, 得到的最 小值为所述第一模糊推理参数 ; 查询装置, 用于在模糊推理数据库中查询所述隶属度组合对应的输出值, 所述输出值为所述第二模糊推理参数 。

4. 根据权利要求 3所述的系统, 其特征在于, 所述处理装置还包括: 计算装置, 根据如下公式获取所述调节阀开度值 u: u =∑(YI x^I) /∑YI ,

ι=1 ι=1 其中, i和 n为自然数, 且 l≤i≤n。

5. 一种混凝土泵送设备的压力调节方法, 其特征在于, 包括: 通过压力传感器来采集泵送压力值和泵送压力的变化率;

控制器接收所述泵送压力值和所述泵送压力的变化率, 并根据所述泵送压 力值和所述泵送压力的变化率来控制压力调节阀的调节阀开度;

压力调节阀根据所述调节阀开度来调节恒压泵输出的分配压力。

6. 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 根据所述泵送压力值和所述泵送压 力的变化率来控制压力调节阀的调节阀开度包括: 获取所述泵送压力值在一个或多个压力区间段中对应的第一隶属度; 获取所述泵送压力的变化率在一个或多个变化率区间段中对应的第二隶属 度;

根据所述第一隶属度和第二隶属度获取第一模糊推理参数 和第二模糊推 理参数 Y1 ; 根据所述第一模糊推理参数 和所述第二模糊推理参数 来获取所述调 节阀开度值;

通过所述调节阀开度值来确定所述调节阀的所述调节阀开度。

7. 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 根据所述第一隶属度和第二隶属度 获取第一模糊推理参数 ^和第二模糊推理参数 包括: 获取任意两个所述第一隶属度和所述第二隶属度的隶属度组合, 并确定所 述隶属度组合中的最小值为所述第一模糊推理参数 ; 在模糊推理数据库中查询所述隶属度组合对应的输出值, 所述输出值为所 述第二模糊推理参数 Y,。

8. 根据权利要求 7所述的方法, 其特征在于, 根据所述第一模糊推理参数 和所 述第二模糊推理参数 来获取所述调节阀开度值包括: 根据如下公式获取所述调节阀开度值 u: 调节阀开度值 u : ! ^^^) / ! ^, 其中, i和 n为自然数, 且 l≤i≤n。 根据权利要求 8所述的方法, 其特征在于, 在根据所述泵送压力值和所述泵送 压力的变化率来控制压力调节阀的调节阀开度之前, 所述方法还包括:

按需划分压力区间以获取一个或多个所述压力区间段;

按需划分变化率区间以获取一个或多个所述变化率区间段;

其中, 相邻的所述压力区间段之间包括重合的部分, 相邻的所述变化率区 间段之间包括重合的部分。 一种混凝土泵送设备, 其特征在于, 包括: 权利要求 1-4中任一项所述的混凝 土泵送设备的压力调节系统。

Description:
混凝土泵送设备的压力调节方法、 系统及混凝土泵送设备 技术领域 本发明涉及混凝土机械领域, 具体而言, 涉及一种混凝土泵送设备的压力调节方 法、 系统及混凝土泵送设备。 背景技术 随着我国基础建设的迅猛发展, 各地的混凝土机械的行业发展和增长也是史无 前 例的。 如何减少泵送过程中的振动, 以及如何提高器件的使用寿命和泵送效率直接 关 系到泵车使用者的经济效益。 目前现有技术常采用最大固定的分配压力值对 分配换向进行控制, 此时的分配换 向对整车会产生一个纵向的冲击, 且使该冲击会保持在最大, 增加了系统机械器件的 磨损, 造成一定的能源浪费。 图 1是根据现有技术的混凝土泵送设备的压力调 控制系统结构示意图。 如图 1所示, 现有系统由蓄能器 5'内储存的压力油汇同恒压泵 Γ泵出的油一起进 入摆动油缸 6', 实现推动 S管分配阀摆动。 现有技术通过压力调节阀 4'将恒压泵 1'的 恒压泵压力设定为一个固定值, 即每次进行泵送操作时, 摆缸的换向压力是固定不变 的。 由上述方案可知当采用固定分配压力进行控制 时, 尽管能满足工作需要, 但由于 为了保证高压力泵送时摆缸能动作, 故通常该固定值为最大需要的分配压力值。 由于 分配换向对整车会产生一个纵向的冲击, 采用最大固定的分配压力值对分配换向进行 控制时, 显然会使该冲击保持在最大, 易造成整车振动, 导致相关硬件器件的使用寿 命减少, 如蓄能器、 摆动油缸、 S管等, 同时也造成大量的能量浪费。 目前针对相关技术由于在泵送机械工作过程中 采用固定的分配压力进行控制, 导 致混凝土泵送设备硬件器件损耗大、 不符合节能要求的问题, 目前尚未提出有效的解 决方案。 发明内容 本发明的主要目的在于提供一种混凝土泵送设 备的压力调节方法、 系统及混凝土 泵送设备, 以解决上述相关技术由于在泵送机械工作过程 中采用固定的分配压力进行 控制, 导致混凝土泵送设备硬件器件损耗大、 不符合节能要求的问题。 为了实现上述目的, 根据本发明的一个方面, 提供了一种混凝土泵送设备的压力 调节系统, 该混凝土泵送设备的压力调节系统包括: 恒压泵; 压力传感器, 用于采集 泵送压力值和泵送压力的变化率; 压力调节阀, 与恒压泵连接, 用于调节恒压泵输出 的分配压力; 控制器, 连接在压力传感器和压力调节阀之间, 用于接收压力传感器获 取到的泵送压力值和泵送压力的变化率, 并根据泵送压力值和泵送压力的变化率来控 制压力调节阀的调节阀开度; 摆动油缸, 与恒压泵连接, 用于获取恒压泵输出的分配 压力和蓄能器的压力油, 以获取换向压力来推动分配阀。 进一步地, 控制器包括: 接收装置, 用于接收泵送压力值和泵送压力的变化率; 处理装置, 用于获取泵送压力值在一个或多个压力区间段 中对应的第一隶属度, 以及 泵送压力的变化率在一个或多个变化率区间段 中对应的第二隶属度, 并根据第一隶属 度和第二隶属度获取第一模糊推理参数 和第二模糊推理参数 , 以得到调节阀开度 值, 其中, 通过调节阀开度值来确定调节阀的调节阀开度 。 进一步地, 处理装置包括: 比较装置, 用于获取任意两个第一隶属度和第二隶属 度的隶属度组合, 比较隶属度组合中的第一隶属度和第二隶属度 , 得到的最小值为第 一模糊推理参数 ; 查询装置, 用于在模糊推理数据库中查询隶属度组合对应 的输出 值, 输出值为第二模糊推理参数 。 进一步地, 处理装置还包括: 计算装置, 根据如下公式获取调节阀开度值 u: u = j (Y l x0 l )/ j Y l , 其中, i和 n为自然数, 且 l≤i≤n。

ι=1 ι=1 为了实现上述目的, 根据本发明的另一方面, 提供了一种混凝土泵送设备的压力 调节方法, 该混凝土泵送设备的压力调节方法包括: 通过压力传感器来采集泵送压力 值和泵送压力的变化率; 控制器接收泵送压力值和泵送压力的变化率, 并根据泵送压 力值和泵送压力的变化率来控制压力调节阀的 调节阀开度; 压力调节阀根据调节阀开 度来调节恒压泵输出的分配压力。 进一步地, 根据泵送压力值和泵送压力的变化率来控制压 力调节阀的调节阀开度 包括: 获取泵送压力值在一个或多个压力区间段中对 应的第一隶属度; 获取泵送压力 的变化率在一个或多个变化率区间段中对应的 第二隶属度; 根据第一隶属度和第二隶 属度获取第一模糊推理参数 和第二模糊推理参数 ; 根据第一模糊推理参数 和第 二模糊推理参数 来获取调节阀开度值; 通过调节阀开度值来确定调节阀的调节阀开 度。 进一步地, 根据第一隶属度和第二隶属度获取第一模糊推 理参数 和第二模糊推 理参数 包括: 获取任意两个第一隶属度和第二隶属度的隶属 度组合, 并确定隶属度 组合中的最小值为第一模糊推理参数 ; 在模糊推理数据库中查询隶属度组合对应的 输出值, 输出值为第二模糊推理参数 。 进一步地, 根据第一模糊推理参数 和第二模糊推理参数 Y1 来获取调节阀开度值 包括: 根据如下公式获取调节阀开度值 u: 调节阀开度值 u : ;^ ^^^) / !^, 其中,

=1 =1

i和 n为自然数, 且 l≤i≤n。 进一步地, 在根据泵送压力值和泵送压力的变化率来控制 压力调节阀的调节阀开 度之前, 方法还包括: 按需划分压力区间以获取一个或多个压力区间 段; 按需划分变 化率区间以获取一个或多个变化率区间段; 其中, 相邻的压力区间段之间包括重合的 部分, 相邻的变化率区间段之间包括重合的部分。 为了实现上述目的, 根据本发明的又一方面, 提供了一种混凝土泵送设备, 该混 凝土泵送设备包括上述任意一种混凝土泵送设 备的压力调节系统。 通过本发明, 采用恒压泵; 压力传感器, 用于采集泵送压力值和泵送压力的变化 率; 压力调节阀, 与恒压泵连接, 用于调节恒压泵输出的分配压力; 控制器, 连接在 压力传感器和压力调节阀之间, 用于接收压力传感器获取到的泵送压力值和泵 送压力 的变化率, 并根据泵送压力值和泵送压力的变化率来控制 压力调节阀的调节阀开度; 摆动油缸, 与恒压泵连接, 用于获取恒压泵输出的分配压力和蓄能器的压 力油, 以获 取换向压力来推动分配阀, 解决了现有相关技术由于在泵送机械工作过程 中采用固定 的分配压力进行控制, 导致硬件器件损耗大、 不符合节能要求的问题, 进而实现通过 按需智能调节恒压泵输出的分配压力, 大大减少分配换向时对整车的纵向冲击, 从而 延长了硬件器件的寿命, 同时达到了很好的节能效果。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步 理解, 构成本申请的一部分, 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。 在附图 中: 图 1是根据现有技术的混凝土泵送设备的压力调 控制系统结构示意图; 图 2是根据本发明实施例的混凝土泵送设备的压 调节控制系统结构示意图; 图 3是根据本发明实施例的泵送压力的区间函数 意图; 图 4是根据本发明实施例的泵送压力变化率的区 函数示意图; 图 5是根据本发明实施例的模糊推理获取的函数 意图; 图 6是根据本发明实施例的混凝土泵送设备的压 调节方法的流程图。 具体实施方式 需要说明的是, 在不冲突的情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发 明。 图 2是根据本发明实施例的混凝土泵送设备的压 调节控制系统结构示意图。 如图 2所示, 该控制系统包括: 恒压泵 1 ; 压力传感器 2, 用于采集泵送压力值和 泵送压力的变化率; 压力调节阀 4, 与所述恒压泵 1连接, 用于调节恒压泵 1输出的 分配压力; 控制器 3, 连接在压力传感器 2和压力调节阀 4之间, 用于接收压力传感 器 2获取到的泵送压力值和泵送压力的变化率, 并根据泵送压力值和泵送压力的变化 率来控制压力调节阀 4的调节阀开度。 本发明上述实施例通过控制器 3来控制压力调节阀 4去调节恒压泵 1的分配压力, 在调节的过程中控制输出值直接以电流大小的 形式控制分配压力, 具体的, 可以以泵 送压力及其变化值作为分配压力调节的依据, 采用模糊控制算法实现分配压力的智能 调节, 实现对分配压力进行完全平缓的控制, 摒弃了分配压力采用固定值进行控制的 方式, 实现了通过按需智能调节恒压泵 1输出的分配压力, 大大减少了分配换向时对 整车的纵向冲击, 从而延长了硬件器件的寿命, 同时达到了很好的节能效果。 该调节 系统结构简单且可靠性高。 本发明上述控制器 3可以包括: 接收装置, 用于接收泵送压力值和泵送压力的变 化率; 处理装置,用于获取泵送压力值在一个或多个 压力区间段中对应的第一隶属度, 以及泵送压力的变化率在一个或多个变化率区 间段中对应的第二隶属度, 并根据第一 隶属度和第二隶属度获取第一模糊推理参数 和第二模糊推理参数 , 以得到调节阀 开度值, 其中, 通过调节阀开度值来确定调节阀的调节阀开度 。 优选地, 上述实施例中的处理装置可以包括: 比较装置, 用于获取任意两个第一 隶属度和第二隶属度的隶属度组合, 比较隶属度组合中的第一隶属度和第二隶属度 , 得到的最小值为第一模糊推理参数 ; 查询装置, 用于在模糊推理数据库中查询隶属 度组合对应的输出值, 输出值为第二模糊推理参数 。 优选地, 上述实施例钟的处理装置还包括: 计算装置, 根据如下公式获取调节阀 开度值 u: u =∑(Y I x6|) / Y I , 其中, i和 n为自然数, 且 l≤i≤n。

ι=1 ι=1 具体的, 如图 2所示, 本申请中的压力调节阀 4可以采用电磁比例阀, 通过改变 电流调节比例阀开度。

1 ) 该实施例在控制器 3中实现模糊化设计。 首先, 当处理器的接收装置接收到泵送压力值及其变 化率时, 将其作为两个输入 变量输入至处理装置。 如图 3所示,该函数图表示不同的泵送压力值在不 压力区间段上对应的隶属度, 控制器 3根据接收到的泵送压力在该函数图中获取对 的隶属度, 由于不同压力区间 的分段之间有重合的部分, 因此在图 3中同一个泵送压力可以对应获得一个或两个 属度。 如图 4所示, 该函数图表示不同的泵送压力的变化率在不同 的变化率区间段上对 应的隶属度, 控制器 3根据接收到的泵送压力的变化率在盖函数图 获取对应的隶属 度, 由于不同变化率区间段的分段之间有重合的部 分, 因此在图 4中同一个泵送压力 的变化率可以对应获得一个或两个隶属度。 由上可知, 任意一个输入变量最多可能同时属于两个不同 的区间段, 同时可求出 分别对应每个区间段的隶属度大小, 故根据输入的泵送压力和泵送压力的变化率可 以 最多有 4种组合状态, 用于模糊推理。 具体的, 例如: 泵送压力最大值为 40兆帕, 某时刻采集到的泵送压力值为 10兆 帕, 则可以定义该泵送的等比参数为 0.25MaxPumpPress, 如图 3所示, 0.25的泵送压 力值可以分别属于两个区间段:低段 LOW和中段 Mediu,其中,该泵送压力值在 LOW 区间段的函数中对应的隶属度为 0.75, 泵送压力值在 Mediu区间段的函数中对应的隶 属度为 0.25。 同样的, 如图 4可知, 泵送压力值压力变化率采用与泵送压力类似的 方法进行段 的划分及隶属度计算, 同样可知其最多可能同时属于两个不同段, 分别对应两个隶属 度值。 故针对上述泵送压力值和泵送压力的变化率这 两个输入变量,最多可有 4种组合。 2)控制器 3在通过模糊化设计来获取两个输入变量对应 隶属度之后, 开始进行 模糊推理的设计。 首先, 如图 5所示定义 5种推理规则输出值。 根据模糊化时求出的两个输入变量 所属的区间段 (共四种组合) 进行模糊推理, 具体的, 可以根据图 3和 4所获得的两 个输入变量对应的隶属度, 得到 4个模糊推理输出值, 即 Yi (i=l, 2, 3, 4), 同时每 一组输入变量对应有 4组隶属度组合(因为对应每个区间段都有一 隶属度值), 求出 每组中的最小值, 即 6i (i=l, 2, 3, 4) 值。 如图 3-5所示, 例如: 泵送压力为 0.25MaxPumpPress时, 该泵送压力在图 3所示 的函数中同时属于两个区间段。 包括: 低段 LOW和中段 Mediu , 同时可以获得该泵 送压力在 LOW区间段上对应的隶属度为 0.75, 在 Mediu区间段函数上对应的隶属度 为 0.25;泵送压力变化率为 0.25MaxChangRate时,该泵送压力变化率在图 4所示的函 数中同时属于两个区间段, 包括: 负区间段 Negative和零区间段 Zero, 同时可以获得 该泵送压力变化率 0.25在 Negative区间段上对应的隶属度为 0.5, 在零区间段 Zero上 对应的隶属度为 0.5, 其组合形式有以下四组:

( 1 ) "LOW, Negative", 对应隶属度组合为" 0.75, 0.5", 最小值为 0.5, 即 Θ1。 根据规则可得出一个输出值 Y1 ;

(2) "Mediu, Negative", 对应隶属度组合为" 0.25, 0.5", 最小值为 0.25, 即 Θ2。 根据规则可得出一个输出值 Υ2;

(3 ) "LOW, Zero", 对应隶属度组合为" 0.75, 0.5", 最小值为 0.5, 即 Θ3。 根据 规则可得出一个输出值 Υ3 ; (4) "Mediu, Zero", 对应隶属度组合为" 0.25, 0.5", 最小值为 0.25, 即 Θ4。 根 据规则可得出一个输出值 Υ4。 上述实施例, 通过在模糊推理数据库中查询各个隶属度组合 , 从而获得对应的输 出值 Y1-Y4, 本申请中的模糊推理数据库包括两个输入变量 (泵送压力值和泵送压力 的变化率) 对应的隶属度的任意组合及其对应的模糊推理 参数 , 其中, 第一个输入 变量(泵送压力值)可以包括 4个区间段, 第二个输入变量可以 (泵送压力的变化率) 包括 3个区间段,两个输入变量一共可以获得 12组隶属度组合,模糊推理数据库为预 先设定的包括该 12组隶属度组合及其对应的输出值 , 每一组中的一个或多个隶属 度可以根据经验值获取, 区间段中的隶属度划分越细致得到的模糊推理 结果越准确。 上述实施例采用可通过电磁比例阀进行比例调 节的恒压泵 1来控制分配压力的泵 送机械, 通过检测泵送压力, 自动匹配最合理的分配压力。

3 ) 控制器 3在完成模糊推理之后开始执行去模糊化。 去模糊化采用了重心法, 如图 3-5所示的实施例中, 该计算公式如下: 输出的调 节阀开度值为 u=(Yl* Θ1+ Υ2* Θ2+ Y3* Θ3+ Υ4* Θ4)/ (Y1+ Y2+ Y3+ Y4)。 本申请上述实施例将经过去模糊化的输出计算 值, 转换为电流的形式, 用以调节 压力体调节阀的调节阀开度, 从而控制恒压泵 1输出的分配压力, 即控制分配换向压 力, 实现分配压力自动跟随泵送压力变化而进行变 化的智能调节。 本申请上述实施例钟还可以包括蓄能器 5; 摆动油缸 6,用于获取恒压泵 1输出的 分配压力和蓄能器 5的压力油, 以获取换向压力来推动分配阀。 本申请发明还可以采用分段设计的方式将泵送 压力值进行分段, 使每一段泵送压 力对应一个分配压力值。该分段设计方式比较 图 3-5所示实施例的模糊控制算法而言, 程序设计简单, 当分段较多时, 能达到很好的调节效果, 但存在一个缺点, 在两个分 段的交界处会出现一个分配压力跳变的过程, 会产生一定的冲击力。 具体的, 采用分段设计方式时, 图 3中的函数图的不同压力区间之间不存在重合 的部分, 因此, 当接收到一个泵送压力值时仅会在一个区间上 获得一个隶属度, 同理, 图 4中。 由于不同变化率区间段的分段之间没有重合的 部分, 因此在图 4中同一个泵 送压力的变化率仅可以对应获得一个隶属度。 因此, 针对同一个泵送压力及其变化率 仅获得一个隶属度组合, 因此省去了去模糊化的过程, 可以直接获得该分配压力。 模 糊控制算法复杂,但可以优化采用分段形式对 分配进行调试时交界点压力跳变的问题。 优选地, 当泵送压力持续出现压力过大或压力传感器 2损坏, 导致泵送压力为零, 此时分配压力将自动调整为一个固定值。。 图 6是根据本发明实施例的混凝土泵送设备的压 调节方法的流程图, 如图 6所 示该方法包括如下步骤: 步骤 S102, 通过图 2中的压力传感器 2来采集泵送压力值和泵送压力的变化率。 步骤 S104, 通过图 2中的控制器 3来接收泵送压力值和泵送压力的变化率, 来实 现根据泵送压力值和泵送压力的变化率来控制 压力调节阀 4的调节阀开度。 步骤 S106,通过图 2中的压力调节阀 4根据调节阀开度来调节恒压泵 1输出的分 配压力。 本发明上述实施例通过控制器 3来控制压力调节阀 4去调节恒压泵 1的分配压力, 可以以泵送压力及其变化值作为分配压力调节 的依据, 采用模糊控制算法实现分配压 力的智能调节, 实现对分配压力进行完全平缓的控制, 摒弃了分配压力采用固定值进 行控制的方式, 实现了通过按需智能调节恒压泵 1输出的分配压力, 大大减少了分配 换向时对整车的纵向冲击, 从而延长了硬件器件的寿命, 同时达到了很好的节能效果。 该调节系统结构简单且可靠性高。 本申请实施例中, 根据泵送压力值和泵送压力的变化率来控制压 力调节阀 4的调 节阀开度包括: 获取泵送压力值在一个或多个压力区间段中对 应的第一隶属度; 获取 泵送压力的变化率在一个或多个变化率区间段 中对应的第二隶属度; 根据第一隶属度 和第二隶属度获取第一模糊推理参数 和第二模糊推理参数 ; 根据第一模糊推理参 数 和第二模糊推理参数 来获取调节阀开度值; 通过调节阀开度值来确定调节阀的 调节阀开度。 优选地, 根据第一隶属度和第二隶属度获取第一模糊推 理参数 和第二模糊推理 参数 包括: 获取任意两个第一隶属度和第二隶属度的隶属 度组合, 并确定隶属度组 合中的最小值为第一模糊推理参数 ; 在模糊推理数据库中查询隶属度组合对应的输 出值, 输出值为第二模糊推理参数 。 优选地, 根据第一模糊推理参数 和第二模糊推理参数 来获取调节阀开度值包 括: 根据如下公式获取调节阀开度值 u: 调节阀开度值 u : ;^ ^^^) / ! ^, 其中, i ι=1 ι=1

和 n为自然数, 且 l≤i≤n。 上述方法实施例通过在控制器 3中使用模糊控制算法来计算分配压力输出值 具 体是采用 ZER-ORDER方法实现模糊化设计、 模糊推理以及区模糊化。 具体的, 在实现模糊化设计的过程中, 如图 3和 4所示, 控制器 3根据接收到的 泵送压力在图 3所示的函数图中获取对应的隶属度, 在图 4所示的泵送压力的变化率 在盖函数图中获取对应的隶属度, 由于不同压力区间的分段之间有重合的部分, 因此 在图 3中同一个泵送压力可以对应获得一个或两个 属度, 同理, 在图 4中同一个泵 送压力的变化率可以对应获得一个或两个隶属 度。 由上可知, 任意一个输入变量最多可能同时属于两个不同 的区间段, 同时可求出 分别对应每个区间段的隶属度大小, 故根据输入的泵送压力和泵送压力的变化率可 以 最多有 4种组合状态, 用于模糊推理。 具体的, 例如: 泵送压力最大值为 40兆帕, 某时刻采集到的泵送压力值为 10兆 帕, 则可以定义该泵送的等比参数为 0.25MaxPumpPress, 如图 3所示, 0.25的泵送压 力值可以分别属于两个区间段:低段 LOW和中段 Mediu,其中,该泵送压力值在 LOW 区间段的函数中对应的隶属度为 0.75, 泵送压力值在 Mediu区间段的函数中对应的隶 属度为 0.25。 在实现模糊推理的设计的过程中, 首先, 如图 5所示定义 5种推理规则输出值。 根据模糊化时求出的两个输入变量所属的区间 段 (共四种组合) 进行模糊推理, 具体 的, 可以根据图 3和 4所获得的两个输入变量对应的隶属度, 得到 4个模糊推理输出 值, 即 Yi (i=l, 2, 3, 4), 同时每一组输入变量对应有 4组隶属度组合(因为对应每 个区间段都有一个隶属度值), 求出每组中的最小值, 即 6i (i=l, 2, 3, 4) 值。 具体的,泵送压力为 0.25MaxPumpPress时,该泵送压力在图 3所示的函数中同时 属于两个区间段。包括: 低段 LOW和中段 Mediu , 同时可以获得该泵送压力在 LOW 区间段上对应的隶属度为 0.75, 在 Mediu区间段函数上对应的隶属度为 0.25; 泵送压 力变化率为 0.25MaxChangRate时,该泵送压力变化率在图 4所示的函数中同时属于两 个区间段, 包括: 负区间段 Negative和零区间段 Zero, 同时可以获得该泵送压力变化 率 0.25在 Negative区间段上对应的隶属度为 0.5, 在零区间段 Zero上对应的隶属度为 0.5, 其组合形式有以下四组:

( 1 ) "LOW, Negative", 对应隶属度组合为" 0.75, 0.5", 最小值为 0.5, 即 Θ1。 根据规则可得出一个输出值 Y1 ; (2) "Mediu, Negative", 对应隶属度组合为" 0.25, 0.5", 最小值为 0.25, 即 Θ2。 根据规则可得出一个输出值 Υ2;

(3 ) "LOW, Zero", 对应隶属度组合为" 0.75, 0.5", 最小值为 0.5, 即 Θ3。 根据 规则可得出一个输出值 Υ3 ; (4) "Mediu, Zero", 对应隶属度组合为" 0.25, 0.5", 最小值为 0.25, 即 Θ4。 根 据规则可得出一个输出值 Υ4。 上述实施例采用可通过电磁比例阀进行比例调 节的恒压泵来控制分配压力的泵送 机械, 通过检测泵送压力, 自动匹配最合理的分配压力。 在完成模糊推理的处理过程之后开始执行去模 糊化。 即可以通过公式 u = (Y 1 xS) / Y 1 获取输出的调节阀开度值, 本申请图 3-6所示的实施例中, 输出 =1 =1

的调节阀开度值为 u=(Yl* Θ1+ Y2* Θ2+ Y3* Θ3+ Y4* Θ4)/ (Y1+ Y2+ Y3+ Y4)。 本申请上述实施例将经过去模糊化的输出计算 值, 转换为电流的形式, 控制分配 换向压力, 实现分配压力自动跟随泵送压力变化而进行变 化的智能调节。 本申请发明还可以采用分段设计的方式将泵送 压力值进行分段, 使每一段泵送压 力对应一个分配压力值。该分段设计方式比较 图 3-5所示实施例的模糊控制算法而言, 程序设计简单, 当分段较多时, 能达到很好的调节效果, 但存在一个缺点, 在两个分 段的交界处会出现一个分配压力跳变的过程, 会产生一定的冲击力。 优选地, 在根据泵送压力值和泵送压力的变化率来控制 压力调节阀 4的调节阀开 度之前, 方法还包括: 按需划分压力区间以获取一个或多个压力区间 段; 按需划分变 化率区间以获取一个或多个变化率区间段; 其中, 相邻的压力区间段之间包括重合的 部分, 相邻的变化率区间段之间包括重合的部分。 上述实施例, 由于研发人员可以根 据经验值划分压力区段和变化率区间段,因此 可以根据实际需要来确定区间段的划分, 区间段划分越细致得到的模糊推理结果越准确 , 相应得到的分配压力值越准确。 本申请还可以提供一种混凝土泵送设备, 该混凝土泵送设备可以包括上述任意一 种混凝土泵送设备的压力调节系统的实施方式 。 需要说明的是, 在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计 算机可执行指令的 计算机系统中执行, 并且, 虽然在流程图中示出了逻辑顺序, 但是在某些情况下, 可 以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步 骤。 从以上的描述中, 可以看出, 本发明实现了如下技术效果:

1: 实现分配压力以泵送压力为依据, 按实际需求调节压力。 将泵送机械分配压力由一个固定值改变为一个 可智能调节的变化值, 大大减少了 分配换向时对整车的纵向冲击, 延长相关器件的使用寿命。 达到很好的节能效果。 2: 采用模糊控制算法实现分配压力的智能调节。 取泵送压力值和泵送压力变化值作为模糊控制 的输入变量, 很好的实现了分配压 力对泵送压力的跟踪调节。

3: 采用输出压力可比例调节的恒压泵, 通过电流值调节压力值, 实现了模糊控制 输出值 (电流值) 与分配压力的关联。 硬件控制模式简单, 无需增加太大成本。 显然, 本领域的技术人员应该明白, 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现, 它们可以集中在单个的计算装置上, 或者分布在多个计算装置所 组成的网络上, 可选地, 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现 , 从而, 可以 将它们存储在存储装置中由计算装置来执行, 或者将它们分别制作成各个集成电路模 块, 或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集 成电路模块来实现。 这样, 本发明 不限制于任何特定的硬件和软件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技 术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。