平地机智能调平系统及其调平方法技术方案

一种平地机智能调平系统及其调平方法，其系统：根据铲刀空间位置监测传感器接收平地机铲刀位置的信号，并自动向控制铲刀油缸的电控液压阀发出控制信号的自动调平电控系统，和接收自动调平电控系统的控制信号驱动铲刀自动调平的自动调平液压系统。方法有：初始化：判断是否进行参数设置；调用参数设置子程序；判断是否进行参数标定；调用参数标定子程序；判断是否进行自动调平；判断是否进行手动微调；是进入手动微调；否，进入高度调平子程序和进入角度调平子程序；判断控制模式是否为Ｍ＝０；调制左、右控制阀的控制信号阶段；将调制的控制信号输出至升降油缸电控阀。本发明专利技术适应普通道路横坡、弯道超高、道路缓和线等横向坡度按一定规律变化的精确控制。

Intelligent leveling system of leveling machine and leveling method thereof

A flat machine intelligent leveling system and its method, the system according to the received signal ground position monitoring sensor space machine blade blade position, and automatic control of hydraulic valve to control the blade cylinder by electronic control system of automatic leveling control signals, and receive automatic leveling control system of automatic control signal to drive the blade automatic leveling hydraulic system of flat. Method: initialization: to judge whether the parameter setting parameter setting; call subroutine; judge whether the parameter calibration; calibration subroutine call parameters; to judge whether the automatic leveling; to judge whether the manual adjustment; enter manual fine-tuning; not, enter the high degree of leveling and leveling angle into the subroutine subroutine; the control mode is judged for M = 0; control signal phase modulation of left and right control valve; the control signal output to the modulation of the electric control valve lift cylinder. The invention adapts to the precise control of the horizontal slope of the ordinary road, the cross slope, the curve superelevation, the road easement line and so on.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于平地机调平系统及方法，特别是涉及一种可以使平地机快速高效的进行 自动调平作业，适应普通道路横坡、弯道超高、道路缓和线等横向坡度按一定规律变化 的精确控制的。
技术介绍
平地机，顾名思义就是平整场地、路面的机械。平地机作业时，铲刀相对于地面的 位置决定着其工作质量，也就是路面的平整度。平地机的工作装置铲刀是安装在一个可 以水平回转、垂直摆动和横向伸缩的机架上，通过各控制液压油缸的动作，控制铲刀升 降、回转、倾斜、引出和萨土角度变换。在平地机作业时，司机通常必须随时调整铲刀 的空间位置，使铲刀刮整的路面尽量平整而减少因为整机行驶颠簸不平造成的影响。司机驾驶方向盘的旁边通常有IO个不同的手动控制阀杆,其中6个直接用于控制铲刀位置。 为了获得较好的平地效果，司机必须要有娴熟的操作技术，要根据平地机行驶状况不断 的对铲刀进行调整。因此平地机司机的操作劳动强度较大。如果司机没有及时正确的调 整铲刀位置，铲刀底缘刮出的表面就会随着整机的起伏而起伏，甚至使铲刀短时铲土过 深、机器过载而减速换档和提铲，造成施工表面局部高低不平，极大的影响作业路面平 整度和生产率。CN200520011494.X的技术专利公开了一种平地机自动找平系统，包括用于測量 铲刀的位置参数信息的传感器、用于控制铲刀油缸的比例阀组、用于设定系统参数及施 工参数及显示铲刀的实时位置参数信息的操作界面、用于接收传感器采集的实时信息的 主控器，主控器根据传感器采集的数据经过相应的运算与设定值进行比较，再将相应的 信号输出到比例阀组，控制铲刀复位，传感器及操作界面通过CAN总线与主控器相连， 比例阀组的信号输入端与主控器的信号输出端相连，比例阀组与平地机的液压系统相连。 本系统可以使平地机按照操作员预先设定的纵坡及横坡值进行自动控制，从而实现平地 机的自动操作，保证平地机按照设定值进行精确平整。该专利所描述的平地机自动调平系统，必须依靠道路边缘进行作业，对于道路中部 或不便设置施工基准的场地，应用受到限制在操作上主要控制按钮与手动阀控制杆在 一起，容易产生误动作。美国专利US6278955平地机自动调平到预定位置的方法，提出了一种系统和方法， 用于自动调节平地机炉刀到操作者预编程的伊刀位置。该方法包含的步骤是l.提供一个 电子控制器及具有位置传感器的铲刀控制装置2.监测位置传感器的输出，以确定控制铲 刀的位置3.接受第一输入信号用于设置铲刀记忆位置；4.根据位置传感器的输出确定记忆伊刀位置5.接受第二输入信号要求记忆铲刀位置；6.根据输出的位置传感器确定当前 伊刀位置；7.产生控制信号,作用于铲刀控制装置以便将铲刀从当前位置移动到存储铲刀 位置。该专利是用于控制操作员输入记忆铲刀的位置，根据位置传感器的反馈信号确定铲 刀当前位置，并将根据要求的记忆铲刀位置控制铲刀从当前位置移动到存储铲刀位置。 主要用于快速调整铲刀的基本工作位置，而不是用于平地机与地面的相对位置变化而调 整铲刀进行实时的调平作业。美国专利US5107932平地机控制铲刀的装置和方法，提出了铰接式平地机控制横坡 角的一种方法和装置，通过铲刀回转转向，在直线行驶、蟹形转向和非水平面行驶的情 况。铲刀角度被监测和控制使铲刀角度保持大致相等计算铲刀角度。第一个体现，铲刀 角度计算是用公式BS := sin (t， ) . tan (R) + cos (t， ) . tan (CS) 这里，BS是要求的铲刀与水平面的夹角，T'是铲刀相对于伊刀运动在水平面的投影方向的夹角，R是铲刀行驶方向和水平面的夹角，而CS是希望的横坡角，由操作人员输入的控制角度。在进一步的体现，铲刀角度计算是用公式BS :=sin (t， ， ) .tan (R， ) + cos (t， ， ) .tan (CS)这里，BS是要求的铲刀与水平面的夹角，T"是铲刀相对于铲刀运动在水平面的投影 方向的夹角，其前轮转向装置处的横坡角为零，R'是铲刀行驶方向和水平面的夹角，其 前轮转向装置处的横坡角为零，而CS是希望的横坡角。这仅仅平地机一种调平的一端控制数学模型，而不是一套完整的平地机调平控制系统。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可以使平地机快速高效的进行 自动调平作业，适应普通道路横坡、弯道超高、道路缓和线等横向坡度按一定规律变化 的精确控制的。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是 一种平地机智能调 平系统及其调平方法，其平地机智能调平控制系统，包括有根据铲刀空间位置监测传 感器接收平地机铲刀位置的信号，并自动向控制铲刀油缸的电控液压阀发出控制信号的 自动调平电控系统，和接收自动调平电控系统的控制信号驱动伊刀自动调平的自动调平 液压系统。所述的自动调平电控系统包括有在平地机上设置的安装在铲刀上部的用于监测 铲刀与水平面的倾斜状态的铲刀倾斜传感器安装在铲刀回转盘上的用于监测伊刀回转 角度的铲刀回转传感器；安装在平地机前机架上的用于监测行驶的纵向坡度的机架倾斜传感器；控制铲刀油缸的且设置在自动调平液压系统中的左升降油缸电控阀和右升降油 缸电控阀；安装在铲刀一侧的用于跟踪作业路面基准的铲刀髙程传感器和铲刀距离传感 器；以及根据接收各传感器信号向左升降油缸电控阀和右升降油缸电控阀发出控制信号 的调平控制器和监控显示器，其中，调平控制器分别与铲刀倾斜传感器、铲刀回转传感 器、机架倾斜传感器、左升降油缸电控阓和右升降油缸电控阀、铲刀髙程传感器、铲刀 距离传感器以及监控显示器相连接。在平地机上还安装有与调平控制器相连的整机行驶速度传感器。 在铲刀的一侧或中部还安装有与调平控制器相连的带差分GPS卫星定位装置。 所述的自动调平液压系统包括有控制液体流入的优先阀；分别与优先阀的输出端 相连的第一、第二调速节流阀分别对应连接在两个调速节流阀的输出端上且受自动调 平电控系统中调平控制器控制的左升降油缸电控阀和右升降油缸电控阀；分别与优先阀 的输出端相连的第一、第二手动控制阀；与左升降油缸电控阀和第一手动控制阀相连的 第一双向液压锁及与右升降油缸电控阀和第二手动控制阀相连的第二双向液压锁以及 分别对应与两个双向液压锁的输出端相连，驱动铲刀动作的左升降油缸和右升降油缸； 上述的部件之间是通过液压管路相连接的。本专利技术的平地机智能调平控制系统的控制方法，包括有如下阶段 第一阶段初始化阶段第二阶段判断是否进行参数设置的阶段；是，则调用参数设置子程序，然后返回 主程序；第三阶段在第二阶段中判断不进行参数设置时，继续判断是否进行参数标定？是， 则调用参数标定子程序，然后返回主程序，否则直接返回主程序； 第四阶段判断是否进行自动调平阶段；第五阶段在第四阶段中判断结果为是，则继续判断是否进行手动微调的阶段； 第六阶段在第五阶段中判断结果为是，则进入手动微调的调整阶段，然后进入第 十三阶段第七阶段在第五阶段中判断结果不进行手动微调，则进入高度调平子程序的阶段； 第八阶段执行高度调平子程序结束后，返回主程序后进入角度调平子程序的阶段； 第九阶段:执行角度调平子程序结束后,返回主程序后,判断控制模式是否为M=0 第十阶段在第九阶段中判断结果是M-O,设定其左升阀为高度调平升，左降阀为高度调平降；设定其右本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平地机智能调平控制系统，包括有：根据铲刀空间位置监测传感器接收平地机铲刀位置的信号，并自动向控制铲刀油缸的电控液压阀发出控制信号的自动调平电控系统，和接收自动调平电控系统的控制信号驱动铲刀自动调平的自动调平液压系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国祥，吴卫国，李玉河，
申请(专利权)人：天津工程机械研究院，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]