挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统及其纠偏方法技术方案

挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统及其纠偏方法，该系统包括遥控单元、主液压泵、液压行走马达及分别与液压行走马达以及主液压泵连接的左右液压行走主阀；纠偏控制系统还包括与主液压泵连接的限流比例阀、与左右液压行走主阀连接的阀芯比例阀及分别与挖掘机遥控单元、阀芯比例阀及限流比例阀连接的纠偏控制单元；纠偏控制单元用于根据遥控单元发送的遥控信号、挖掘机的当前速度、位置以及PID算法对阀芯比例阀与限流比例阀进行调节控制，阀芯比例阀用于根据纠偏控制单元的调节控制对左右液压行走主阀进行节流调速，限流比例阀用于根据纠偏控制单元的调节控制对主液压泵进行容积调速。本发明专利技术能够解决挖掘机在遥控行走中产生偏移、倾覆现象的有效性。倾覆现象的有效性。倾覆现象的有效性。

【技术实现步骤摘要】
挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统及其纠偏方法


[0001]本专利技术涉及挖掘机
，特别涉及一种挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统及其纠偏方法。

技术介绍

[0002]挖掘机是土石方工程的主要设备。挖掘机作业环境复杂，作业工况多变，作业形式多样。而挖掘机遥控行走时的操作安全性和稳定性又是其中的重要环节。其操作安全性在完全依赖驾驶员的经验与能力，当挖掘机在较大坡度或者在坑洼道路遥控行进时，挖掘机容易失稳，严重时会发生挖掘机倾翻的事故，原因如下：1、挖掘机左右两路行走受限于现有加工、装配技术很难达到精确的流量一致性：各个挖掘机厂家都存在这类问题，受限于现有的加工、装配技术，很难达到左右两路行走流量的一致性，会导致行走跑偏。
[0003]2、遥控电路的左右手柄电压差异：遥控挖掘机的两个遥控手柄很难做到输出电压曲线完全一致，这样就会导致遥控接收信号的差异，最终导致行走跑偏。
[0004]3、挖掘机左右行走流量阀开口曲线差异：遥控挖掘机左右行走时流量阀开口曲线不能够完全一致，同样会导致左右行走时流量不一致，最终导致行走跑偏。
[0005]由于当前挖掘机遥控操作所用的行走控制多为开环控制，即根据手柄的开度计算出行走电磁阀电流。这样计算出来的电流值虽然可以调试出较好的线性度，但当左右行走想进行精细控制时就会存在很大问题。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：为了克服
技术介绍
中指出的缺点，本专利技术实施例提供了一种挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统及其纠偏方法，能够有效解决上述
技术介绍
中涉及的问题。
[0007]技术方案：挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统，包括遥控单元、主液压泵、液压行走马达以及分别与所述液压行走马达以及主液压泵连接的左右液压行走主阀；所述纠偏控制系统还包括与所述主液压泵连接的限流比例阀、与所述左右液压行走主阀连接的阀芯比例阀以及分别与所述挖掘机遥控单元、阀芯比例阀以及限流比例阀连接的纠偏控制单元；其中，所述纠偏控制单元用于根据所述遥控单元发送的遥控信号、挖掘机的当前速度、位置以及PID算法对所述阀芯比例阀与限流比例阀进行调节控制，所述阀芯比例阀用于根据所述纠偏控制单元的调节控制对所述左右液压行走主阀进行节流调速，所述限流比例阀用于根据所述纠偏控制单元的调节控制对所述主液压泵进行容积调速。
[0008]作为本专利技术的一种优选方式，所述遥控单元包括左右行走遥控推杆、与所述左右行走遥控推杆连接的遥控信号发射器以及分别与所述遥控信号发射器以及纠偏控制单元连接的遥控信号接收器；其中，所述遥控信号发射器用于将所述左右行走遥控推杆的动作
信号通过所述遥控信号接收器发送给所述纠偏控制单元。
[0009]作为本专利技术的一种优选方式，所述纠偏控制单元包括速度传感器、位置传感器、驱动装置以及分别与所述速度传感器、位置传感器、驱动装置连接的控制器；其中，所述速度传感器用于检测挖掘机当前行走速度并将其传输给所述控制器，所述位置传感器用于检测挖掘机当前自身位置并将其传输给所述控制器，所述控制器用于根据所述遥控信号、挖掘机当前行走速度、自身位置以及PID算法对所述阀芯比例阀与限流比例阀进行调节控制计算，所述驱动装置用于根据所述控制器的调节控制计算结果对所述阀芯比例阀与限流比例阀执行对应的调节控制。
[0010]作为本专利技术的一种优选方式，提供一种挖掘机遥控行走智能纠偏控制方法，使用以上所述的挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统，所述方法包括：所述纠偏控制单元获取遥控信号对应的行走期望值，其中所述行走期望值包括期望速度以及期望位置；所述纠偏控制单元获取挖掘机当前速度、位置的反馈值，或者获取阀芯比例阀与限流比例阀的反馈值；所述纠偏控制单元根据PID算法对期望值与反馈值进行比较分析，并根据比较分析结果确定出的 PID参数分别对所述阀芯比例阀与限流比例阀进行调节控制；所述阀芯比例阀根据所述纠偏控制单元的调节控制对所述左右液压行走主阀进行节流调速，所述限流比例阀根据所述纠偏控制单元的调节控制对所述主液压泵进行容积调速。
[0011]作为本专利技术的一种优选方式，所述方法还包括：所述纠偏控制单元将积分时间置于最大，微分时间置于最小，自动减小比例带至周期性振荡出现，随后加大微分时间，使周期性振荡停止，再减小比例带，使振荡重新出现，再加大微分时间，使振荡停止，重复上述过程至加大微分时间后振荡不再停止。
[0012]作为本专利技术的一种优选方式，所述方法还包括：所述纠偏控制单元增大比例带至周期性振荡停止，取积分时间为微分时间的2～5倍，如果周期性振荡出现，加大积分时间至振荡停止，并在检测到输出平稳后，确定出最终的对所述阀芯比例阀进行调节控制的 PID参数。
[0013]作为本专利技术的一种优选方式，PID算法中，输入电压信号至输出电压信号的传递函数为:所述阀芯比例阀的输出位移对输入电流的传递函数为：直动式位移至所述阀芯比例阀的传递函数:所述PID算法的传递函数为:
。
[0014]本专利技术实现以下有益效果：1.本专利技术通过将阀芯比例阀与限流比例阀的电流反馈信号作为纠偏的反馈信号，或者将速度传感器与位置传感器的反馈信号作为纠偏的反馈信号，并且把遥控信号对应的行走期望值与反馈信号对应的反馈值在控制器中进行比较分析，并根据比较分析结果确定出的 PID参数分别对阀芯比例阀与限流比例阀进行调节控制，进而实现阀芯比例阀根据纠偏控制单元的调节控制对左右液压行走主阀进行节流调速，以及限流比例阀根据纠偏控制单元的调节控制对主液压泵进行容积调速。
[0015]2.本专利技术通过对纠偏控制系统的设计与改造，可以很好的解决其在运行过程中所产生的偏移现象。经过理论传递函数的建立，及PID系数的实机调试，保证了左右行走轨迹偏移达到更高的精度，满足了初期设计要求，通过实际工程应用的效果上来看，基本上证明了本专利技术解决挖掘机在行走中产生偏移、倾覆现象的有效性。
附图说明
[0016]图1为本专利技术其中一个实施例提供的挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统的结构示意图；图2为本专利技术其中一个实施例提供的挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统的控制原理示意图；图3为本专利技术其中一个实施例提供的针对阀芯比例阀的PID调节示意图；图4为本专利技术其中一个实施例提供的挖掘机遥控行走智能纠偏控制方法的流程示意图；图5为本专利技术其中一个实施例提供的Kp系数调节曲线示意图；图6为本专利技术其中一个实施例提供的Ki系数调节曲线示意图；图7为本专利技术其中一个实施例提供的Kd系数调节曲线示意图；图8为本专利技术其中一个实施例提供的阀芯比例阀的等效电路示意图；图9为本专利技术其中一个实施例提供的设定目标实际偏移量的示意图。
具体实施方式
[0017]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]参考图1所示，提供一种挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统，包括遥控单元1、主液压泵2、液压行走马达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统，其特征在于，包括遥控单元（1）、主液压泵（2）、液压行走马达（3）以及分别与所述液压行走马达（3）以及主液压泵（2）连接的左右液压行走主阀（4）；所述纠偏控制系统还包括与所述主液压泵（2）连接的限流比例阀（5）、与所述左右液压行走主阀（4）连接的阀芯比例阀（6）以及分别与所述挖掘机遥控单元（1）、阀芯比例阀（6）以及限流比例阀（5）连接的纠偏控制单元（7）；其中，所述纠偏控制单元（7）用于根据所述遥控单元（1）发送的遥控信号、挖掘机的当前速度、位置以及PID算法对所述阀芯比例阀（6）与限流比例阀（5）进行调节控制，所述阀芯比例阀（6）用于根据所述纠偏控制单元（7）的调节控制对所述左右液压行走主阀（4）进行节流调速，所述限流比例阀（5）用于根据所述纠偏控制单元（7）的调节控制对所述主液压泵（2）进行容积调速。2.根据权利要求1所述的挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统，其特征在于，所述遥控单元（1）包括左右行走遥控推杆（11）、与所述左右行走遥控推杆（11）连接的遥控信号发射器（12）以及分别与所述遥控信号发射器（12）以及纠偏控制单元（7）连接的遥控信号接收器（13）；其中，所述遥控信号发射器（12）用于将所述左右行走遥控推杆（11）的动作信号通过所述遥控信号接收器（13）发送给所述纠偏控制单元（7）。3.根据权利要求1所述的挖掘机遥控行走智能纠偏控制系统，其特征在于，所述纠偏控制单元（7）包括速度传感器（71）、位置传感器（72）、驱动装置（73）以及分别与所述速度传感器（71）、位置传感器（72）、驱动装置（73）连接的控制器（74）；其中，所述速度传感器（71）用于检测挖掘机当前行走速度并将其传输给所述控制器（74），所述位置传感器（72）用于检测挖掘机当前自身位置并将其传输给所述控制器（74），所述控制器（74）用于根据所述遥控信号、挖掘机当前行走速度、自身位置以及PID算法对所述阀芯比例阀（6）与限流比例阀（5）进行调节控制计...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦群，
申请(专利权)人：爱克斯维智能科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：