一种提升液压缸与电动缸同步性的方法和装置与流程

1.本发明涉及机械传动技术领域，尤其设计一种提升液压缸与电动缸同步性的方法和装置。

背景技术：

2.在通常的并联机构系统中，通常采用全电动缸或者全液压缸的方式给与机构以驱动。由于液压缸的承载力与驱动力强于一般的电动缸，而控制精度与稳定性弱于一般的电动缸，在一些并联机构系统中，既需要有驱动提供强大的承载力，又对控制精度与稳定性有着一定要求，就会需要同时用到液压缸与电动缸，而且需要它们保持较高的同步性维持机构稳定。例如海上稳定平台的steward平台，既需要承载足够多的重量，又需要多个轴同时运动，维持台面的平稳。在现有的稳定/减振/减摇设备中，大多是采取全电动缸/全液压缸的装置提供驱动，但是这些机构或者承载力较低，或者相应速度缓慢，稳定精度不高。而同时混用电动缸/液压缸的装置较少，主要原因在于液压缸/电动缸混用存在如下技术瓶颈：
3.1、液压缸的位置控制精度不高，受噪声影响较大，很难保持与电动缸一致的同步性；
4.2、液压缸的响应速度慢，相对延迟较高，且延迟时间不固定，很难直接通过延迟的补偿来提高液压缸与电动缸的同步性。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种提升液压缸与电动缸同步性的方法和装置，用以解决现有技术一些并联机构中液压缸的位置控制精度不高、响应速度慢，相对延迟较高等问题，从而提升液压缸和电动缸的同步性。
6.本发明提供的技术方案如下：
7.在一些实施方式中，包括步骤：
8.在采样时间段内，通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号，所述线性位移传感器安装与所述液压缸上；
9.通过电机编码器实时反馈获取电动缸实际位置时域信号；
10.分别计算所述液压缸实际位置时域信号和所述电动缸实际位置时域信号的实时精度误差；
11.根据所述实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟；
12.根据所述液压缸时间延迟和所述电动缸时间延迟对控制系统做出时间上的补偿，提升所述液压缸和所述电动缸的同步性。
13.采用液压缸/电动缸混用的模式对多轴并联机构进行驱动，相对于全电动缸的驱动方式而言，驱动力更大，承载载重更多，相对于全液压缸的驱动方式而言，控制精度更高，并联机构更加稳定
14.在一些实施方式中，所述的在采样时间段内，通过线性位移传感器实时反馈获取
液压缸实际位置时域信号之前，还包括：
15.在采样时间段内，获取伺服控制器下发的目标位置时域信号曲线，所述目标位置时域信号曲线采用正弦函数形式发送，所述正弦函数公式为：
16.x0(t)＝asin(2πbt)，
17.其中，a为所述正弦函数的幅值，b为所述正弦函数的频率。
18.在一些实施方式中，所述的通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号，具体包括：
19.在所述采样时间段内，先获取液压缸实际位置信号x1(t)，经滤波器处理后获取所述液压缸实际位置时域信号x2(t)。
20.在一些实施方式中，所述的先获取液压缸实际位置信号x1(t)，经滤波器处理后获取所述液压缸实际位置时域信号x2(t)，具体包括：
21.先获取所述液压缸实际位置信号x1(t)，通过快速傅里叶变换将所述液压缸实际位置信号x1(t)转换成液压缸实际位置频域信号x1(ω)，
22.x1(ω)＝fft(x1(t))，
23.通过巴特沃斯低通滤波器处理所述液压缸实际位置频域信号x1(ω)得到液压缸实际位置频域信号x2(ω)，所述巴特沃斯低通滤波器可用振幅的平方对频率的公式表示：
[0024][0025]
其中，n为滤波器的阶数，ωc为截止频率，ω
p
为通频带边缘频率，ε为通频带边缘频率与截止频率的比值；
[0026]
再通过傅里叶变换的逆变换将所述液压缸实际位置频域信号x2(ω)转换成所述液压缸实际位置时域信号x2(t)
[0027]
x2(t)＝fft-1
(x2(ω))。
[0028]
该实施方式通过巴特沃斯低通滤波器可以保证在通频带内的频幅响应曲线最大限度平坦，将液压缸的位移数据后会产生相位延迟，但是较好的排除了噪声对于液压缸伺服控制以及信号采集的影响。
[0029]
在一些实施方式中，所述的分别计算所述液压缸实际位置时域信号和所述电动缸实际位置时域信号的实时精度误差，具体包括：
[0030]
所述液压缸实际位置时域信号为x2(t)，时间延迟为τ0，所述电动缸实际位置时域信号为x3(t)，时间延迟为τ1，则有：
[0031][0032]
所述时间延迟τ0以及所述时间延迟τ1均为毫秒级别，解算液压缸实时精度误差e0(t)与电动缸实时精度误差e1(t)为：
[0033][0034]
在一些实施方式中，所述的根据所述实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟，具体包括：
[0035]
根据所述处液压缸实际位置时域信号x2(t)、电动缸实际位置时域信号为x3(t)，得到液压缸与电动缸实际的实时精度误差e0(t)与e1(t)，通过最小二乘法获取所述时间延迟τ0以及所述时间延迟τ1。
[0036]
在一些实施方式中，所述通过最小二乘法获取获取所述时间延迟τ0以及所述时间延迟τ1，具体包括：
[0037]
根据最小二乘法原理，实际与假定位移曲线比较误差为：
[0038][0039]
欲使误差w0和误差w1最小，应有：
[0040][0041]
然后分别求得所述时间延迟τ0以及所述时间延迟τ1为：
[0042][0043]
在该实施方式中，通过最小二乘法对电机编码器以及液压缸处位移传感器经过低通滤波处理后的采样部分进行计算，得到经过滤波后液压缸的位移曲线与电缸位移曲线的时间延迟。将延迟带入控制系统中进行补偿，以此来提高液压缸与电动缸的同步性。
[0044]
基于相同的技术构思，本发明还提供了一种提升液压缸与电动缸同步性的装置，其特征在于，包括：
[0045]
信号获取模块，用于获取液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号；
[0046]
实时精度误差计算模块，用于分别计算所述液压缸实际位置时域信号和所述电动缸实际位置时域信号的实时精度误差；
[0047]
时间延迟计算模块，用于根据所述实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟；
[0048]
补偿模块，用于根据所述液压缸时间延迟和所述电动缸时间延迟对控制系统做出时间上的补偿，提升所述液压缸和所述电动缸的同步性。
[0049]
在一些实施方式中，所述信号获取模块具体包括：
[0050]
信号处理子模块，用于通过滤波器对液压缸实际位置信号进行处理；
[0051]
信号转换子模块，用于对所述液压缸实际位置信号进行时域和频域的转换。
[0052]
在一些实施方式中，所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的装置，还包括：
[0053]
同步性提高模块，用于通过增大采样时间长度进一步提高所述液压缸和所述电动缸的同步性，直至达到预设要求。
[0054]
本发明提供的提升液压缸与电动缸同步性的方法和装置，至少具有以下优点：
[0055]
1、本发明提供的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法采用液压缸/电动缸混用的模式对多轴并联机构进行驱动，相对于全电动缸的驱动方式而言，驱动力更大，承载载重更多，相对于全液压缸的驱动方式而言，控制精度更高，并联机构更加稳定。
[0056]
2、本发明提供的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法采用外接线性位移传感器的方式采集液压缸的位置信息，相对于通过工控机采集板采集频率更高，采集精度更高。通过针对拉线传感器采集频率的选择，可以适应不同控制频率下的电动缸电机，使液压缸/电动缸保持同一采集频率。
[0057]
3、本发明提供的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法采用巴特沃斯低通滤波器针对液压缸的位置信息进行处理。巴特沃斯低通滤波器可以保证在通频带内的频幅响应曲线最大限度平坦，将液压缸的位移数据后会产生相位延迟，但是较好的排除了噪声对于液压缸伺服控制以及信号采集的影响。
附图说明
[0058]
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种提升液压缸与电动缸同步性的方法和装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0059]
图1是本发明提供的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法的一个实施例的流程示意图；
[0060]
图2是采用巴特沃斯低通滤波器对液压缸实际位置信号的滤波效果；
[0061]
图3是图2的局部放大图；
[0062]
图4是未采用本发明提供的提升液压缸与电动缸同步性方法的同步性测试结果图；
[0063]
图5是图4的局部放大图；
[0064]
图6是采用本发明提供的提升液压缸与电动缸同步性方法的同步性测试结果图；
[0065]
图7是图6的局部放大图；
[0066]
图8是本发明提供的一种提升液压缸与电动缸同步性装置的一个实施例的模块框图；
[0067]
图9是本发明提供的一种提升液压缸与电动缸同步性装置的另一个实施例的模块框图。
具体实施方式
[0068]
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本技术。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
[0069]
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
[0070]
还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是
指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0071]
另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0072]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0073]
在一个实施例中，本发明提供的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法，参考图1，包括步骤：
[0074]
s100，在采样时间段内，通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号，线性位移传感器安装与液压缸上；
[0075]
该步骤中的液压缸实际位置时域信号是经过滤波器处理后得到的相对平滑的曲线，能够有效减少噪声的影响。
[0076]
s200，通过电机编码器实时反馈获取电动缸实际位置时域信号；
[0077]
电动缸实际位置时域信号可以通过电机编码器直接获取。
[0078]
s300，分别计算液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号的实时精度误差；
[0079]
s400，根据实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟；
[0080]
s500，根据液压缸时间延迟和电动缸时间延迟对控制系统做出时间上的补偿，提升液压缸和电动缸的同步性，后续还可以通过增大采样时间来进一步提升各轴同步性。
[0081]
具体的，液压缸上装有线性位移传感器，该线性位移传感器(也称拉线传感器)可以实时反馈液压缸的实际位置信号，通过对采样时间段内的液压缸实际位置信号进行处理得到液压缸实际位置时域信号；在同样的采样时间段内，通过电机编码器实时反馈获取电动缸实际位置时域信号，然后分别计算液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号的实时精度误差，再通过两者的实时精度误差计算出液压缸时间延迟和电动缸时间延迟，从而根据两者的时间延迟在控制系统上做出时间上的补偿，以此来提升液压缸和电动缸的同步性。这样处理的优点是，可以采用液压缸与电动缸混用的模式对多轴并联机构进行驱动，相对于全电动缸的驱动方式而言，驱动力更大，承载载重更多，相对于全液压缸的驱动方式而言，控制精度更高，并联机构更加稳定。
[0082]
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，在采样时间段内，通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号之前，还包括：
[0083]
在采样时间段内，获取伺服控制器下发的目标位置时域信号曲线，目标位置时域信号曲线采用正弦函数形式发送，正弦函数公式为：
[0084]
x0(t)＝asin(2πbt)，
[0085]
其中，a为正弦函数的幅值，b为正弦函数的频率。
[0086]
具体的，在采样时间段内，伺服控制器下发的目标位置时域曲线x0(t)可采用正弦函数形式表示。这样做的有点是方便后续计算实施精度误差与时间延迟。
[0087]
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号，具体包括：
[0088]
在采样时间段内，先获取液压缸实际位置信号x1(t)，经滤波器处理后获取液压缸实际位置时域信号x2(t)。
[0089]
具体的，通过线性位移传感器实时反馈直接获取的液压缸实际位置信号x1(t)，具有噪声多、曲线粗糙等特点，需要经过滤波器进行处理后得到液压缸实际位置时域信号x2(t)，才能参与后续计算，过滤效果可以参考图2和它的局部放大图图3，图中采用的是巴特沃斯低通滤波器。电机编码器反馈的电动缸实际位置时域信号噪声较少，可不采用滤波器进行处理。这样处理的优点是，能够大大提升计算的准确性，减少噪声带来的干扰。
[0090]
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，先获取液压缸实际位置信号x1(t)，经滤波器处理后获取所述液压缸实际位置时域信号x2(t)，具体包括：
[0091]
先获取液压缸实际位置信号x1(t)，通过快速傅里叶变换将液压缸实际位置信号x1(t)转换成液压缸实际位置频域信号x1(ω)，
[0092]
x1(ω)＝fft(x1(t))，
[0093]
通过巴特沃斯低通滤波器处理液压缸实际位置频域信号x1(ω)得到液压缸实际位置频域信号x2(ω)，巴特沃斯低通滤波器可用振幅的平方对频率的公式表示：
[0094][0095]
其中，n为滤波器的阶数，ωc为截止频率，ω
p
为通频带边缘频率，ε为通频带边缘频率与截止频率的比值；
[0096]
再通过傅里叶变换的逆变换将液压缸实际位置频域信号x2(ω)转换成液压缸实际位置时域信号x2(t)
[0097]
x2(t)＝fft-1
(x2(ω))。
[0098]
具体的，本实施例中采用巴特沃斯低通滤波器来处理，先将线性位移传感器实时反馈的液压缸实际位置信号x1(t)通过快速傅里叶变换(fft)转换为液压缸实际位置频域信号x1(ω)，之后再通过巴特沃斯低通滤波器处理得到液压缸实际位置频域信号x2(ω)，滤波后的曲线产生了位移，减少了毛刺噪声，曲线变得更加平滑，最后再通过傅里叶变换的逆变换将所得曲线转换为液压缸实际位置时域信号x2(t)。
[0099]
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，分别计算液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号的实时精度误差，具体包括：
[0100]
液压缸实际位置时域信号为x2(t)，时间延迟为τ0，电动缸实际位置时域信号为x3(t)，时间延迟为τ1，则有：
[0101][0102]
时间延迟τ0以及时间延迟τ1均为毫秒级别，解算液压缸实时精度误差e0(t)与电动缸实时精度误差e1(t)为：
[0103][0104]
具体的，液压缸实际位置时域信号x2(t)与电动缸实际位置时域信号x3(t)均可以表示为带有时间延迟的正弦函数，假设两者时间延迟分别为τ0与τ1，则有
[0105][0106]
因为τ0以及τ1都是毫秒级别的，取值很小，所以可以解算出液压缸实时精度误差e0(t)与电动缸实时精度误差e1(t)。
[0107]
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，根据实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟，具体包括：
[0108]
根据处液压缸实际位置时域信号x2(t)、电动缸实际位置时域信号为x3(t)，得到液压缸与电动缸实际的实时精度误差e0(t)与e1(t)，通过最小二乘法获取时间延迟τ0以及时间延迟τ1。
[0109]
具体的，根据到的液压缸与电缸实际的实时精度误差e0(t)与e1(t)，可以计算出每个时刻下的-2πacos(2πbt)，利用最小二乘法，分别得到τ0以及τ1。
[0110]
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，通过最小二乘法获取获取时间延迟τ0以及时间延迟τ1，具体包括：
[0111]
根据最小二乘法原理，实际与假定位移曲线比较误差为：
[0112][0113]
欲使误差w0和误差w1最小，应有：
[0114][0115]
然后分别求得时间延迟τ0以及时间延迟τ1为：
[0116][0117]
具体的，当采集时间to＝32s，正弦激励幅值a＝0.015m，正弦激励频率b＝0.5hz时，采用液压缸与电动缸并联机构，使并联机构的四个电动缸与放置在一旁的液压缸做同步运动。采用的线性位移传感器(拉线传感器)量程为500mm，精度为0.01mm。采用的巴特沃斯低通滤波器使用6阶滤波器，截止频率为10hz。通过最小二乘法，可以计算出τ0(液压缸的同步延迟)为62.2521ms，τ1(电动缸1的同步延迟)为6.0894ms，τ2(电动缸2的同步延迟)为5.9568ms，τ3(电动缸3的同步延迟)为6.1634ms，τ4(电动缸4的同步延迟)为5.9488ms。通过控制系统对其后各轴的控制指令做出时间上的补偿(将各轴时间统一到延迟最高的轴上)，可以做到控制频率保持在1khz的同时，使各轴的位置控制同步延迟不大于5ms。图4和它的局部放大图图5是未采用本发明提供的同步性方法的液压缸与电动缸的位移曲线，肉眼可明显观察到曲线间具有延迟存在；而图6和它的局部放大图图7是采用了本发明提供的方法后的液压缸与电动缸的位移曲线，肉眼无法区分出各轴的时间延迟。
[0118]
在一个实施例中，基于相同的技术构思，本发明还提供了一种提升液压缸与电动缸同步性的装置，参考图8，包括：
[0119]
信号获取模块10，用于获取液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号；
[0120]
实时精度误差计算模块20，用于分别计算液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号的实时精度误差；
[0121]
时间延迟计算模块30，用于根据实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟；
[0122]
补偿模块40，用于根据液压缸时间延迟和电动缸时间延迟对控制系统做出时间上的补偿，提升液压缸和电动缸的同步性。
[0123]
具体的，信号获取模块用来采集信号数据，具体包括液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号，然后通过实时精度误差计算模块分别计算液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号的实时精度误差，再利用该实时精度误差来解算液压缸时间延迟和电动缸时间延迟，最后用过控制系统对液压缸和电动缸做出时间上的补偿以提升液压缸和电动缸的同步性。
[0124]
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，参考图9,信号获取模块具体包括：
[0125]
信号处理子模块11，用于通过滤波器对液压缸实际位置信号进行处理；
[0126]
信号转换子模块12，用于对液压缸实际位置信号进行时域和频域的转换。
[0127]
具体的，信号获取模块包括信号处理子模块以及信号转换子模块，其中信号转换子模块用来将液压缸实际位置信号进行时域和频域之间的转换，方便信号处理子模块通过滤波器对液压缸实际位置信号进行滤波处理，得到噪声较小的信号。这样处理的好处是，能够提升后续计算时间延迟的精确度，有利于提高液压缸与电动缸的同步性。
[0128]
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，一种提升液压缸与电动缸同步性的装置还包括：
[0129]
同步性提高模块，用于通过增大采样时间长度进一步提高液压缸和电动缸的同步性，直至达到预设要求。
[0130]
具体的，根据计算得到各轴的同步时间误差，从控制系统的指令针对各轴进行时间上的补偿，提高各轴的时间同步性，再次从拉线传感器及电机编码器采集各轴位移信息，进行同步性对比。通过增大采集时间的长度可以进一步提高各轴同步性，直到同步性达到目标要求。
[0131]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0132]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0133]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0134]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0135]
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种提升液压缸与电动缸同步性的方法，其特征在于，包括步骤：在采样时间段内，通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号，所述线性位移传感器安装与所述液压缸上；通过电机编码器实时反馈获取电动缸实际位置时域信号；分别计算所述液压缸实际位置时域信号和所述电动缸实际位置时域信号的实时精度误差；根据所述实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟；根据所述液压缸时间延迟和所述电动缸时间延迟对控制系统做出时间上的补偿，提升所述液压缸和所述电动缸的同步性。2.根据权利要求1所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法，其特征在于，所述的在采样时间段内，通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号之前，还包括：在采样时间段内，获取伺服控制器下发的目标位置时域信号曲线，所述目标位置时域信号曲线采用正弦函数形式发送，所述正弦函数公式为：x0(t)＝a sin(2πbt)，其中，a为所述正弦函数的幅值，b为所述正弦函数的频率。3.根据权利要求2所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法，其特征在于，所述的通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号，具体包括：在所述采样时间段内，先获取液压缸实际位置信号x1(t)，经滤波器处理后获取所述液压缸实际位置时域信号x2(t)。4.根据权利要求3所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法，其特征在于，所述的先获取液压缸实际位置信号x1(t)，经滤波器处理后获取所述液压缸实际位置时域信号x2(t)，具体包括：先获取所述液压缸实际位置信号x1(t)，通过快速傅里叶变换将所述液压缸实际位置信号x1(t)转换成液压缸实际位置频域信号x1(ω)，x1(ω)＝fft(x1(t))，通过巴特沃斯低通滤波器处理所述液压缸实际位置频域信号x1(ω)得到液压缸实际位置频域信号x2(ω)，所述巴特沃斯低通滤波器可用振幅的平方对频率的公式表示：其中，n为滤波器的阶数，ω
c
为截止频率，ω
p
为通频带边缘频率，ε为通频带边缘频率与截止频率的比值；再通过傅里叶变换的逆变换将所述液压缸实际位置频域信号x2(ω)转换成所述液压缸实际位置时域信号x2(t)x2(t)＝fft-1
(x2(ω))。5.根据权利要求4所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法，其特征在于，所述的分别计算所述液压缸实际位置时域信号和所述电动缸实际位置时域信号的实时精度误差，
具体包括：所述液压缸实际位置时域信号为x2(t)，时间延迟为τ0，所述电动缸实际位置时域信号为x3(t)，时间延迟为τ1，则有：所述时间延迟τ0以及所述时间延迟τ1均为毫秒级别，解算液压缸实时精度误差e0(t)与电动缸实时精度误差e1(t)为：6.根据权利要求5所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法，其特征在于，所述的根据所述实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟，具体包括：根据所述处液压缸实际位置时域信号x2(t)、电动缸实际位置时域信号为x3(t)，得到液压缸与电动缸实际的实时精度误差e0(t)与e1(t)，通过最小二乘法获取所述时间延迟τ0以及所述时间延迟τ1。7.根据权利要求6所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的方法，其特征在于，所述通过最小二乘法获取获取所述时间延迟τ0以及所述时间延迟τ1，具体包括：根据最小二乘法原理，实际与假定位移曲线比较误差为：欲使误差w0和误差w1最小，应有：然后分别求得所述时间延迟τ0以及所述时间延迟τ1为：8.一种提升液压缸与电动缸同步性的装置，其特征在于，包括：信号获取模块，用于获取液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号；实时精度误差计算模块，用于分别计算所述液压缸实际位置时域信号和所述电动缸实际位置时域信号的实时精度误差；时间延迟计算模块，用于根据所述实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟；补偿模块，用于根据所述液压缸时间延迟和所述电动缸时间延迟对控制系统做出时间
上的补偿，提升所述液压缸和所述电动缸的同步性。9.根据权利要求8所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的装置，其特征在于，所述信号获取模块具体包括：信号处理子模块，用于通过滤波器对液压缸实际位置信号进行处理；信号转换子模块，用于对所述液压缸实际位置信号进行时域和频域的转换。10.根据权利要求8-9任一项所述的一种提升液压缸与电动缸同步性的装置，其特征在于，还包括：同步性提高模块，用于通过增大采样时间长度进一步提高所述液压缸和所述电动缸的同步性，直至达到预设要求。

技术总结

本发明提供了一种提升液压缸与电动缸同步性的方法和装置，包括步骤：在采样时间段内，通过线性位移传感器实时反馈获取液压缸实际位置时域信号，线性位移传感器安装与液压缸上；通过电机编码器实时反馈获取电动缸实际位置时域信号；分别计算液压缸实际位置时域信号和电动缸实际位置时域信号的实时精度误差；根据实时精度误差获取液压缸时间延迟和电动缸时间延迟；根据液压缸时间延迟和电动缸时间延迟对控制系统做出时间上的补偿，提升液压缸和电动缸的同步性。本发明采用液压缸与电动缸混用的模式对多轴并联机构进行驱动，相对于全液压缸或全电动缸驱动方式而言，具有驱动力更大，承载载重更多，控制精度更高，并联机构更加稳定等特点。稳定等特点。稳定等特点。