本发明专利技术涉及高空作业机械控制领域，公开了一种平滑过渡装置、控制系统、控制方法及工程机械，该平滑过渡装置包括：求差模块，用于获得下一个预设控制周期的预设电信号及上一个预设控制周期的实际输出的电信号之间的差值；以及一次平滑处理模块，用于根据所获得的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行一次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。通过该平滑过渡装置对所输出的用于控制液压元件的电信号进行平滑处理，实现对液压元件的平稳控制。
【技术实现步骤摘要】
平滑过渡装置、控制系统、控制方法及工程机械
本专利技术涉及高空作业机械控制领域，具体地，涉及一种平滑过渡装置、用于液压元件的控制系统、方法及工程机械。
技术介绍
随着高空作业机械产品作业高度的不断提升，长距离伸缩臂架在高空作业机械中的应用越来越广泛。如无特别声明，本专利技术统一将长距离伸缩臂架简称为臂架。现有技术中的臂架1及伸缩油缸的具体结构展示在图1a，伸缩油缸2通过两个支撑点安装在臂架1里面，一个支撑点是活塞杆支撑架3与臂架1内的活塞杆限位块4组成的支撑点，另一个支撑点是缸筒支撑架5与臂架1内的缸筒限位块6组成的支撑点。其中，活塞杆支撑架3和缸筒支撑架5与伸缩油缸2是固联的；活塞杆限位块4和缸筒限位块6与臂架1是固联的。伸缩油缸2通过上述两个支撑点在臂架1内形成了支撑并被限制在一定自由度内运动。具体地，当臂架1全伸时，所述伸缩油缸也会随之变形弯曲，从图1b所示的沿油缸轴向的缸筒支撑架5和缸筒限位块6的正视结构图可以看出，缸筒支撑架5受所述缸筒限位块6的限制，伸缩油缸内部的运动副产生不均匀摩擦力。为了更清楚地区分伸缩油缸及臂架的结构，将图1a中的伸缩油缸的结构示意图单独展示在图2a中；以及将图1a中的沿油缸轴向的缸筒支撑架5展示在图2b中，其中，所示缸筒支撑架5的形状为长方形。臂架的伸缩系统为典型性的机电液一体化系统，一般包括伸缩机构、伸缩油缸、一节臂、二节臂、液压系统和控制系统等组成。在高空作业中，通过输出周期性的电流直接控制伸缩油缸的伸缩，但其所输出的电流会存在一定的突变，该电流突变会引起伸缩油缸产生的液压冲击及流量不稳的现象，进而导致由该伸缩油缸驱动的臂架经常出现抖动及爬行的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种平滑过渡装置、用于液压元件的控制系统、方法及工程机械，其可通过该平滑过渡装置对所输出的用于控制液压元件的电信号进行平滑处理，实现对液压元件的平稳控制。为了实现上述目的，本专利技术提供一种平滑过渡装置，该平滑过渡装置包括：求差模块，用于获得下一个预设控制周期的预设电信号及上一个预设控制周期的实际输出的电信号之间的差值；以及一次平滑处理模块，用于根据所获得的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行一次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。优选地，所述一次平滑处理模块还用于执行以下操作：在所获得的差值小于第一预设值的情况下，将所述下一个预设控制周期的预设电信号确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号；在所获得的差值大于或等于第二预设值的情况下，根据所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号及所述第二预设值，确定所述下一个预设控制周期的控制电信号；或者在所获得的差值大于或等于所述第一预设值且小于所述第二预设值的情况下，根据所述下一个预设控制周期的预设电信号、所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号及所述第一预设值，确定所述下一个预设控制周期的控制电信号。优选地，所述一次平滑处理模块还用于执行以下操作：在所述差值大于或等于第二预设值的情况下，将所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号与所述第二预设值之和确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号；或者在所述差值大于或等于所述第一预设值且小于所述第二预设值的情况下，将S(ti)＝Sset(ti)-[Sset(ti)-S(ti-1)-Sset1]/k确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号，其中，Sset(ti)为所述下一个预设控制周期的预设电信号，S(ti-1)为所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号，Sset1为所述第一预设值，k为常数。优选地，所述平滑过渡装置还包括：惯性环节模块，用于对经一次平滑处理的所述下一个预设控制周期的预设电信号进行二次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。相应地，本专利技术还提供一种平滑过渡方法，该平滑过渡方法包括：获得下一个预设控制周期的预设电信号及上一个预设控制周期的实际输出的电信号之间的差值；以及根据所获得的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行一次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。优选地，所述根据所获得的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行一次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号包括：在所获得的差值小于第一预设值的情况下，将所述下一个预设控制周期的预设电信号确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号；在所获得的差值大于或等于第二预设值的情况下，根据所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号及所述第二预设值，确定所述下一个预设控制周期的控制电信号；或者在所获得的差值大于或等于所述第一预设值且小于所述第二预设值的情况下，根据所述下一个预设控制周期的预设电信号、所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号及所述第一预设值，确定所述下一个预设控制周期的控制电信号。优选地，所述根据所获得的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行一次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号还包括：在所述差值大于或等于第二预设值的情况下，将所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号与所述第二预设值之和确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号；或者在所述差值大于或等于所述第一预设值且小于所述第二预设值的情况下，将S(ti)＝Sset(ti)-[Sset(ti)-S(ti-1)-Sset1]/k确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号，其中，Sset(ti)为所述下一个预设控制周期的预设电信号，S(ti-1)为所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号，Sset1为所述第一预设值，k为常数。优选地，所述平滑过渡方法还包括：对经一次平滑处理的所述下一个预设控制周期的预设电信号进行二次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。相应地，本专利技术还提供一种用于液压元件的控制系统，该控制系统包括：电信号采集装置，用于采集上一个预设控制周期的实际输出的用于控制所述液压元件的电信号；根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的平滑过渡装置，用于根据所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号，对下一个预设控制周期的预设电信号进行平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号；以及控制装置，用于根据所述下一个预设控制周期的控制电信号，控制所述液压元件动作。相应地，本专利技术还提供一种工程机械，该工程机械包括：伸缩油缸；以及上述的用于液压元件的控制系统。通过上述技术方案，本专利技术创造性地根据所获得的下一个预设控制周期的预设电信号及上一个预设控制周期的实际输出的电信号之间的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行平滑处理，可获得平滑处理过的电信号，通过利用该平滑处理过的电信号可实现对液压元件的平稳控制。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1a是现有技术中臂架及伸缩油缸的侧视结构图；图1b是现有技术中沿油缸轴向的臂架及伸缩油缸的正视结构图；图2a是现有技术中伸缩油缸的侧视结构图；图2b是现有技术中沿油缸轴向的伸缩油缸的正视结构图；图3是本专利技术一种实施方式提供的沿油缸轴向的伸缩油缸的缸筒支撑架及臂架的缸筒限位块内的正视结构图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种平滑过渡装置，其特征在于，该平滑过渡装置包括：求差模块，用于获得下一个预设控制周期的预设电信号及上一个预设控制周期的实际输出的电信号之间的差值；以及一次平滑处理模块，用于根据所获得的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行一次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。
【技术特征摘要】
1.一种平滑过渡装置，其特征在于，该平滑过渡装置包括：求差模块，用于获得下一个预设控制周期的预设电信号及上一个预设控制周期的实际输出的电信号之间的差值；以及一次平滑处理模块，用于根据所获得的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行一次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。2.根据权利要求1所述的平滑过渡装置，其特征在于，所述一次平滑处理模块还用于执行以下操作：在所获得的差值小于第一预设值的情况下，将所述下一个预设控制周期的预设电信号确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号；在所获得的差值大于或等于第二预设值的情况下，根据所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号及所述第二预设值，确定所述下一个预设控制周期的控制电信号；或者在所获得的差值大于或等于所述第一预设值且小于所述第二预设值的情况下，根据所述下一个预设控制周期的预设电信号、所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号及所述第一预设值，确定所述下一个预设控制周期的控制电信号。3.根据权利要求1所述的平滑过渡装置，其特征在于，所述一次平滑处理模块还用于执行以下操作：在所述差值大于或等于第二预设值的情况下，将所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号与所述第二预设值之和确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号；或者在所述差值大于或等于所述第一预设值且小于所述第二预设值的情况下，将S(ti)＝Sset(ti)-[Sset(ti)-S(ti-1)-Sset1]/k确定为所述下一个预设控制周期的控制电信号，其中，Sset(ti)为所述下一个预设控制周期的预设电信号，S(ti-1)为所述上一个预设控制周期的实际输出的电信号，Sset1为所述第一预设值，k为常数。4.根据权利要求1所述的平滑过渡装置，其特征在于，所述平滑过渡装置还包括：惯性环节模块，用于对经一次平滑处理的所述下一个预设控制周期的预设电信号进行二次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。5.一种平滑过渡方法，其特征在于，该平滑过渡方法包括：获得下一个预设控制周期的预设电信号及上一个预设控制周期的实际输出的电信号之间的差值；以及根据所获得的差值，对所述下一个预设控制周期的预设电信号进行一次平滑处理以获得所述下一个预设控制周期的控制电信号。6.根据权利要求5所述的平滑过渡方法，其特征在于，所述根据所获...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖承丰，邹婿邵，胡宝平，钟懿，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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