一种作业机械加速运动控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种作业机械加速运动控制装置和方法，该装置包括运动部件、驱动部件、功率放大元件、加速控制部件和操作机构，操作机构用于发出加速操控指令给加速控制部件；加速控制部件用于接收加速操控指令，对作业机械运行的加速度进行修正处理后发送加速控制信号给功率放大元件；功率放大元件用于对加速控制部件发送过来的加速控制信号进行功率放大后，输出给驱动部件；驱动部件用于接收功率放大元件的输出信号，并根据输出信号驱动运动部件动作，完成预期的作业机械加速控制作业。本发明专利技术通过对作业机械做加速运动过程进行控制，从而改善作业机械的运动平顺性；提高作业机械的作业质量、作业安全和作业效率。

An acceleration motion control device and method for working machinery

【技术实现步骤摘要】
一种作业机械加速运动控制装置和方法
本专利技术属于作业机械运动控制领域，尤其公开了一种作业机械加速运动控制装置和方法。
技术介绍
作业机械包括工程机械、农业机械、矿山机械、建筑施工机械、港口机械、工厂加工和运输设备等，用途十分广泛。作业机械是通过整机或部件的运动来完成作业的，其运动部件分为直线运动和旋转运动两类。目前作业机械的运动部件的主要驱动方式包括机械驱动、液压驱动、电气驱动等。三种驱动方式各有优势，其中，机械驱动具有较大的功率输出和力输出，液压驱动和电气驱动方式具有良好的可控性和控制柔性，因此，不同的驱动方式相互融合，取长补短。从功率量级看，整个动力传动系统可以划分为操作机构、控制部分、功率放大部分和运动部分。作业机械的运动部件的运动平顺性是一种重要的作业性能，对作业机械的作业质量、作业安全、作业效率产生影响。作业机械的运动平顺性包括启动过程平顺性、制动过程平顺性和运动过程平顺性。由于驾驶员的操作经验不足、控制元件的输入输出特性、执行元件的变形等干扰因素，导致作业机械做加速运动时的平顺性不好，进而对作业机械的作业质量、作业安全、作业效率产生影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种作业机械加速运动控制装置和方法，旨在解决现有作业机械做加速运动时的平顺性不好的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种作业机械加速运动控制装置，包括运动部件、驱动部件、功率放大元件、加速控制部件和操作机构，操作机构与加速控制部件相连接，用于发出加速操控指令给加速控制部件；加速控制部件分别与操作机构和功率放大元件相连接，用于接收操作机构输送过来的加速操控指令，对作业机械运行的加速度进行修正处理后发送加速控制信号给功率放大元件；功率放大元件分别与加速控制部件和驱动部件相连接，用于对加速控制部件发送过来的加速控制信号进行功率放大后，输出给驱动部件；驱动部件，分别与功率放大元件和运动部件相连接，用于接收功率放大元件的输出信号，并根据输出信号驱动运动部件动作，完成预期的作业机械加速控制作业。进一步地，加速控制部件包括控制器，控制器分别与操作机构、驱动部件、运动部件和功率放大元件相连接，控制器包括接收模块、修正处理模块、计算模块和发送模块，接收模块，用于接收操作机构发送过来的目标信号、以及驱动部件或运动部件上的传感器采集的运行信号；修正处理模块，用于对操作机构发出的目标信号进行修正处理；计算模块，用于对修正处理的修正信号、预设的加速信息、以及接收的运行信号进行计算，得出加速度控制信号；发送模块，用于将得出的加速度控制信号发送给功率放大元件。进一步地，操作机构包括操作部件和目标速度构建模块，操作部件，用于发出位移量信号；目标速度构建模块与操作部件相连接，用于根据操作部件发出的位移量信号，构建目标速度。进一步地，修正处理模块包括：加速度获取单元，用于根据目标速度，获取作业机械的目标加速度；比较单元，用于将获取的作业机械的目标加速度与预设的加速度阈值进行比较；输出单元，用于根据比较的结果，输出运行加速度，运行加速度用于限制作业机械加速时的加速度。进一步地，驱动部件为液压驱动部件、气动驱动部件、机械驱动部件或电子驱动部件。进一步地，操作机构为操纵手柄或脚踏板。进一步地，功率放大元件为功率放大器；运动部件为动臂、斗杆或铲斗。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种应用于上述作业机械加速运动控制装置的控制方法，包括以下步骤：接收操作机构发送过来的目标信号、以及驱动部件或运动部件上的传感器采集的运行信号；对操作机构发出的目标信号进行修正处理；对修正处理的修正信号、预设的加速信息、以及接收的运行信号进行计算，得出加速度控制信号；将得出的加速度控制信号发送给功率放大元件，以使驱动部件根据输出信号驱动运动部件动作，完成预期的作业机械加速控制作业。进一步地，目标信号为目标速度，对修正处理的修正信号、预设的加速信息、以及接收的运行信号进行计算，得出加速度控制信号的步骤包括：根据操作机构发出的目标速度，获取作业机械的目标加速度；将获取的作业机械的目标加速度与预设的加速度阈值进行比较；根据比较的结果，输出运行加速度，运行加速度用于限制作业机械加速时的加速度。本专利技术所取得的有益效果为：本专利技术提供一种作业机械加速运动控制装置和方法，控制装置采用运动部件、驱动部件、功率放大元件、加速控制部件和操作机构，加速控制部件接收操作机构输送过来的加速操控指令，对作业机械运行的加速度进行修正处理后发送加速控制信号给功率放大元件，经功率放大元件进行功率放大后，驱动部件根据输出信号驱动运动部件动作，完成预期的作业机械加速控制作业。本专利技术提供的作业机械加速运动控制装置和方法，通过对作业机械做加速运动过程进行控制，从而改善作业机械的运动平顺性，进而提高作业机械的作业质量、作业安全和作业效率。附图说明图1为本专利技术提供的作业机械加速运动控制装置一实施例的功能框图；图2为图1中所述操作机构与所述加速控制部件相互连接时一实施例的的连接示意图；图3为图2中所述控制器一实施例的功能模块示意图；图4为本专利技术提供的作业机械加速运动控制方法一实施例的流程示意图；图5为图4中所述对操作机构发出的目标信号进行修正处理步骤一实施例的细化流程示意图；图6为图4中作业机械加速运动控制方法中的限制最大加速度的控制方法一实施例的流程示意图；图7为图4中作业机械加速运动控制方法中的分段限制最大加速度的控制方法一实施例的流程示意图；图8为图4中作业机械加速运动控制方法中的加速度平顺增加的控制方法一实施例的流程示意图；图9为图4中作业机械加速运动控制方法中的正弦加速的控制方法一实施例的流程示意图。附图标号说明：10、运动部件；20、驱动部件；30、功率放大元件；40、加速控制部件；50、操作机构；41、控制器；411、接收模块；412、修正处理模块；413、计算模块；414、发送模块；51、操作部件；52、目标速度构建模块；4121、加速度获取单元；4122、比较单元；4123、输出单元。具体实施方式为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。如图1所示，图1为本专利技术提供的作业机械加速运动控制装置一实施例的功能框图，该作业机械加速运动控制装置包括运动部件10、驱动部件20、功率放大元件30、加速控制部件40和操作机构50，其中，操作机构50与加速控制部件40相连接，用于发出加速操控指令给加速控制部件40；加速控制部件40分别与操作机构50和功率放大元件30相连接，用于接收操作机构50发出的加速操控指令，对作业机械运行的加速度进行修正处理后发送加速控制信号给功率放大元件30；功率放大元件30分别与加速控制部件40和驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业机械加速运动控制装置，其特征在于，包括运动部件(10)、驱动部件(20)、功率放大元件(30)、加速控制部件(40)和操作机构(50)，其中，/n所述操作机构(50)与所述加速控制部件(40)相连接，用于发出加速操控指令给所述加速控制部件(40)；/n所述加速控制部件(40)分别与所述操作机构(50)和所述功率放大元件(30)相连接，用于接收所述操作机构(50)发出的所述加速操控指令，对作业机械运行的加速度进行修正处理后发送加速控制信号给所述功率放大元件(30)；/n所述功率放大元件(30)分别与所述加速控制部件(40)和所述驱动部件(20)相连接，用于对所述加速控制部件(40)发送过来的所述加速控制信号进行功率放大后，输出给所述驱动部件(20)；/n所述驱动部件(20)，分别与所述功率放大元件(30)和所述运动部件(10)相连接，用于接收所述功率放大元件(30)的输出信号，并根据所述输出信号驱动所述运动部件(10)动作，完成预期的作业机械加速控制作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种作业机械加速运动控制装置，其特征在于，包括运动部件(10)、驱动部件(20)、功率放大元件(30)、加速控制部件(40)和操作机构(50)，其中，
所述操作机构(50)与所述加速控制部件(40)相连接，用于发出加速操控指令给所述加速控制部件(40)；
所述加速控制部件(40)分别与所述操作机构(50)和所述功率放大元件(30)相连接，用于接收所述操作机构(50)发出的所述加速操控指令，对作业机械运行的加速度进行修正处理后发送加速控制信号给所述功率放大元件(30)；
所述功率放大元件(30)分别与所述加速控制部件(40)和所述驱动部件(20)相连接，用于对所述加速控制部件(40)发送过来的所述加速控制信号进行功率放大后，输出给所述驱动部件(20)；
所述驱动部件(20)，分别与所述功率放大元件(30)和所述运动部件(10)相连接，用于接收所述功率放大元件(30)的输出信号，并根据所述输出信号驱动所述运动部件(10)动作，完成预期的作业机械加速控制作业。


2.如权利要求1所述的作业机械加速运动控制装置，其特征在于，
所述加速操控指令包括目标信号，所述加速控制部件(40)包括控制器(41)，所述控制器(41)分别与所述操作机构(50)、所述驱动部件(20)、所述运动部件(10)和所述功率放大元件(30)相连接，
所述控制器(41)包括接收模块(411)、修正处理模块(412)、计算模块(413)和发送模块(414)，
所述接收模块(411)，用于接收所述操作机构(50)发送过来的目标信号、以及所述驱动部件(20)或所述运动部件(10)上的传感器采集的运行信号；
所述修正处理模块(412)，用于对所述操作机构(50)发出的所述目标信号进行修正处理；
所述计算模块(413)，用于对修正处理的修正信号、预设的加速信息、以及接收的所述运行信号进行计算，得出加速度控制信号；
所述发送模块(414)，用于将得出的所述加速度控制信号发送给所述功率放大元件(30)。


3.如权利要求2所述的作业机械加速运动控制装置，其特征在于，
所述操作机构(50)包括操作部件(51)和目标速度构建模块(52)，
所述操作部件(51)，用于发出位移量信号；
所述目标速度构建模块(52)与所述操作部...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹显利，
申请(专利权)人：湖南网大科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43