本发明专利技术涉及测量技术领域，提供一种液压挖掘机工作参数测量方法及系统，方法包括：分别通过设置在挖掘机行走机构和挖掘机转台上的运动传感器获取当前的运动状态参数；根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差；对估算得到的所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差以及当前的运动状态参数进行卡尔曼滤波融合，得到最优挖掘机偏转角；将预先标定得到的补偿角参数补偿到所述最优挖掘机偏转角，获得挖掘机工作偏转角，从而实现快速准确的对挖掘机转台和挖掘机行走机构偏转角和转速的测量，也进一步的规避了磁场的干扰。一步的规避了磁场的干扰。一步的规避了磁场的干扰。
【技术实现步骤摘要】
一种液压挖掘机工作参数测量方法及系统
[0001]本专利技术属于测量
，尤其涉及一种液压挖掘机工作参数测量方法及系统。
技术介绍
[0002]单斗液压挖掘机主要包括工作装置、上部转台和行走机构三部分。在传统的挖掘机上部转台和行走机构之间的角度是未知的，在自动控制领域研究中，需要对传统的挖掘机进行改装改进，上部转台和行走机构之间的相对角度检测变得格外有意义。
[0003]目前，挖机偏转角的角度测量的方法主要有两种，具体为：直接法: 通过在行走机构和上部转台的轴承之间安装旋转行程检测转置，例如光栅尺或磁栅尺；间接法: 采用基于磁力计单角度传感器测量，此方法需要安装磁力计角度传感器。
[0004]但是，当前关于挖机偏转角及转速检测的技术存在的以下问题：检测装置的结构复杂性，当前检测系统的结构均较为复杂；检测方法的不稳定性（易受干扰），尤以磁场轻度测量方法较为明显；检测方法的准确性较低，当前检测方法对挖机偏转角的检测准确度和实时响应程度较低。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种液压挖掘机工作参数测量方法，旨在解决现有技术提供的挖机偏转角的角度测量方法均存在检测结构复杂、检测方式不稳定以及容易受到磁场干扰的技术问题。
[0006]本专利技术所提供的技术方案是：一种液压挖掘机工作参数测量方法，所述方法包括下述步骤：分别通过设置在挖掘机行走机构和挖掘机转台上的运动传感器获取当前的运动状态参数，其中，所述运动状态参数包括加速度参数和角速度参数；根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差；对估算得到的所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差以及当前的运动状态参数进行卡尔曼滤波融合，得到最优挖掘机偏转角；将预先标定得到的补偿角参数补偿到所述最优挖掘机偏转角，获得挖掘机工作偏转角。
[0007]作为一种改进的方案，所述分别获取设置在挖掘机行走机构和挖掘机转台上的运动传感器当前的运动状态参数的步骤之前还包括下述步骤：当在所述挖掘机行走机构和挖掘机转台安装所述运动传感器后，对所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的偏转角进行标定补偿，得到补偿角参数。
[0008]作为一种改进的方案，所述根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状
态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差的步骤具体包括下述步骤：根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动姿态和漂移姿态数据；对估算得到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动姿态和漂移姿态数据进行算法优化，得到预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差。
[0009]作为一种改进的方案，所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态包括挖掘机转台固定挖掘机行走机构旋转、挖掘机转台旋转挖掘机行走机构固定以及挖掘机转台和挖掘机行走机构同时旋转。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供一种液压挖掘机工作参数测量系统，所述系统包括：运动状态参数获取模块，用于分别通过设置在挖掘机行走机构和挖掘机转台上的运动传感器获取当前的运动状态参数，其中，所述运动状态参数包括加速度参数和角速度参数；漂移模型偏差估算模块，用于根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差；卡尔曼滤波融合模块，用于对估算得到的所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差以及当前的运动状态参数进行卡尔曼滤波融合，得到最优挖掘机偏转角；补偿模块，用于将预先标定得到的补偿角参数补偿到所述最优挖掘机偏转角，获得挖掘机工作偏转角。
[0011]作为一种改进的方案，所述系统还包括：补偿标定模块，用于当在所述挖掘机行走机构和挖掘机转台安装所述运动传感器后，对所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的偏转角进行标定补偿，得到补偿角参数。
[0012]作为一种改进的方案，所述漂移模型偏差估算模块具体包括：姿态数据估算模块，用于根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动姿态和漂移姿态数据；算法优化模块，用于对估算得到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动姿态和漂移姿态数据进行算法优化，得到预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差。
[0013]作为一种改进的方案，所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态包括挖掘机转台固定挖掘机行走机构旋转、挖掘机转台旋转挖掘机行走机构固定以及挖掘机转台和挖掘机行走机构同时旋转。
[0014]在本专利技术实施例中，分别通过设置在挖掘机行走机构和挖掘机转台上的运动传感器获取当前的运动状态参数；根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差；对估算得到的所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差以及当前的运动状态参数进行卡尔曼滤波融合，得到最优挖掘机偏转角；将预先标定得到的补偿角参数补偿到所述最优挖掘机偏转角，获得挖掘机工作偏转角，从而实现快速准确的对挖掘机转台和挖掘机行走机构偏转角和转速的测量，也进一步的规避了磁场的干扰。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0016]图1是本专利技术提供的液压挖掘机工作参数测量方法的实现流程图；图2是本专利技术提供的根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差的实现流程图；图3是本专利技术提供的液压挖掘机工作参数测量系统的结构框图；图4是本专利技术提供的漂移模型偏差估算模块的结构框图。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的、技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0018]图1是本专利技术提供的液压挖掘机工作参数测量方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：在步骤S101中，分别通过设置在挖掘机行走机构和挖掘机转台上的运动传感器获取当前的运动状态参数，其中，所述运动状态参数包括加速度参数和角速度参数；在该步骤中，挖掘机行走机构和挖掘机转台的转速即此处记载的加速度参数，通过设置的运动传感器即可获取，在此不再赘述。
[0019]在步骤S102中，根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差；其中，在转角测量过程中，由于传感器测量值的随机漂移，因此导致测量精度下降，通过对测量值的观测，可采用一下公式估计漂移偏差：；；其中，式中、为常参数。
[0020]在步骤S103中，对估算得本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液压挖掘机工作参数测量方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：分别通过设置在挖掘机行走机构和挖掘机转台上的运动传感器获取当前的运动状态参数，其中，所述运动状态参数包括加速度参数和角速度参数；根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差；对估算得到的所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差以及当前的运动状态参数进行卡尔曼滤波融合，得到最优挖掘机偏转角；将预先标定得到的补偿角参数补偿到所述最优挖掘机偏转角，获得挖掘机工作偏转角。2.根据权利要求1所述的液压挖掘机工作参数测量方法，其特征在于，所述分别通过设置在挖掘机行走机构和挖掘机转台上的运动传感器获取当前的运动状态参数的步骤之前还包括下述步骤：当在所述挖掘机行走机构和挖掘机转台安装所述运动传感器后，对所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的偏转角进行标定补偿，得到补偿角参数。3.根据权利要求1所述的液压挖掘机工作参数测量方法，其特征在于，所述根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，分别估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差的步骤具体包括下述步骤：根据获取到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态参数，估算预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动姿态和漂移姿态数据；对估算得到的挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动姿态和漂移姿态数据进行算法优化，得到预设时间段内挖掘机行走机构和挖掘机转台的漂移模型偏差。4.根据权利要求1所述的液压挖掘机工作参数测量方法，其特征在于，所述挖掘机行走机构和挖掘机转台的运动状态包括挖掘机转台固定挖掘机行走机构旋转、挖掘机转台旋转挖掘机行走机构固定以及挖掘机转台和挖掘机行...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇震，刘金旭，郝健，
申请(专利权)人：山东港口渤海湾港集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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