作业机械的控制方法、装置、设备及作业机械制造方法及图纸

本发明专利技术涉及作业机械控制领域，提供一种作业机械的控制方法、装置、设备及作业机械，方法包括：获取第一控制信号和作业机械当前时刻的运行数据；基于第一控制信号和当前时刻的运行数据，确定作业机械的作业需求；基于第一控制信号和作业需求，预测作业机械下一时刻的运行数据；基于作业需求和下一时刻的运行数据，确定第二控制信号；基于第二控制信号，控制驱动电机和液压主泵作业。本发明专利技术用以解决现有技术中作业机械在作业时，仅利用液压主泵响应其作业需求，导致的作业效率低的缺陷，实现作业机械在作业时，驱动电机与液压主泵的同步控制，提高作业效率。提高作业效率。提高作业效率。

【技术实现步骤摘要】
作业机械的控制方法、装置、设备及作业机械


[0001]本专利技术涉及作业机械控制
，尤其涉及一种作业机械的控制方法、装置、设备及作业机械。

技术介绍

[0002]电动作业机械的动力来源为电力，例如，电动挖掘机、电动起重机等。其中，电动挖掘机利用异步电机代替了传统的柴油发动机，通过驱动电机驱动液压主泵，为电动挖掘机的液压系统提供动力，完成各种作业。具体通过电源、驱动电机、液压主泵和液压执行机构组成了电动挖掘机的动力传动系统。
[0003]电动挖掘机的工作环境对驱动电机和液压主泵的响应速度和控制精度要求较高。在现有技术中，电动挖掘机在作业时，仅通过液压系统响应其负载需求，导致工作效率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种作业机械的控制方法、装置、设备及作业机械，用以解决现有技术中作业机械在作业时，仅利用液压主泵响应其作业需求，导致的作业效率低的缺陷，实现作业机械在作业时，驱动电机与液压主泵的同步控制，提高作业效率。
[0005]本专利技术提供一种作业机械的控制方法，包括：
[0006]获取第一控制信号和作业机械当前时刻的运行数据；
[0007]基于所述第一控制信号和所述当前时刻的运行数据，确定所述作业机械的作业需求；
[0008]基于所述第一控制信号和所述作业需求，预测所述作业机械下一时刻的运行数据；
[0009]基于所述作业需求和所述下一时刻的运行数据，确定第二控制信号；
[0010]基于所述第二控制信号，控制驱动电机和液压主泵作业。
[0011]根据本专利技术提供的一种作业机械的控制方法，所述基于所述第二控制信号，控制驱动电机和液压主泵作业之前，还包括：
[0012]确定所述第一控制信号对应的目标运行数据；
[0013]在确定所述下一时刻的运行数据与所述目标运行数据一致的情况下，执行所述基于所述第二控制信号，控制驱动电机和液压主泵作业的步骤；
[0014]在确定所述下一时刻的运行数据与所述目标运行数据不一致的情况下，将所述下一时刻的运行数据作为新的所述当前时刻的运行数据，并执行所述基于所述作业需求和所述下一时刻的运行数据，确定第二控制信号的步骤。
[0015]根据本专利技术提供的一种作业机械的控制方法，所述运行数据包括：所述作业机械的驱动电机的电机运行数据，和所述作业机械的液压主泵的主泵运行数据；
[0016]所述基于所述第一控制信号和所述作业需求，预测所述作业机械下一时刻的运行
数据，包括：
[0017]获取下一时刻对应的至少两个待使用控制信号；
[0018]对每个所述待使用控制信号执行以下第一处理操作：
[0019]基于当前时刻的所述电机运行数据和所述待使用控制信号，确定下一时刻的所述电机运行数据；基于当前时刻的所述主泵运行数据和下一时刻的所述电机运行数据，确定下一时刻的所述主泵运行数据。
[0020]根据本专利技术提供的一种作业机械的控制方法，所述基于所述作业需求和所述下一时刻的运行数据，确定第二控制信号，包括：
[0021]确定与所述作业需求对应的第一计算公式；
[0022]对每组基于所述待使用控制信号，得到的下一时刻的所述电机运行数据和下一时刻的所述主泵运行数据执行以下第二处理操作：
[0023]将当前时刻的所述电机运行数据、当前时刻的所述主泵运行数据、下一时刻的所述电机运行数据和下一时刻的所述主泵运行数据，输入所述第一计算公式，得到计算结果；
[0024]从至少两个计算结果中，提取最小的计算结果；
[0025]将所述最小的计算结果对应的待使用控制信号，作为所述第二控制信号。
[0026]根据本专利技术提供的一种作业机械的控制方法，所述基于当前时刻的所述电机运行数据和所述待使用控制信号，确定下一时刻的所述电机运行数据，包括：
[0027]获取上一时刻所述驱动电机的定子磁链；
[0028]将上一时刻的定子磁链和所述待使用控制信号输入至第二计算公式，得到当前时刻的定子磁链；
[0029]将所述当前时刻的定子磁链和所述待使用控制信号输入至第三计算公式，得到下一时刻的定子磁链；
[0030]将所述当前时刻的定子磁链输入至第四计算公式，得到当前时刻的转子磁链；
[0031]将所述当前时刻的转子磁链和所述待使用控制信号输入至第五计算公式，得到下一时刻的定子电流；
[0032]将所述下一时刻的定子电流和所述下一时刻的定子磁链输入第六计算公式，得到下一时刻的电机转矩；
[0033]将所述下一时刻的定子磁链和所述下一时刻的电机转矩，作为下一时刻的所述电机运行数据。
[0034]根据本专利技术提供的一种作业机械的控制方法，所述基于当前时刻的所述主泵运行数据和下一时刻的所述电机运行数据，确定下一时刻的所述主泵运行数据，包括：
[0035]获取当前时刻的所述主泵运行数据中的主泵排量；
[0036]将当前时刻的主泵排量输入第七计算公式，得到下一时刻的主泵排量；将所述下一时刻的主泵排量和所述下一时刻的电机转矩输入第八计算公式，得到下一时刻的主泵出口压力；
[0037]将所述下一时刻的主泵排量和所述下一时刻的主泵出口压力，作为下一时刻的所述主泵运行数据。
[0038]根据本专利技术提供的一种作业机械的控制方法，所述获取下一时刻对应的至少两个待使用控制信号，包括：
[0039]确定上一时刻的已应用控制信号，以及所述已应用控制信号对应的至少一个待应用控制信号；
[0040]将所述已应用控制信号和所述至少一个待应用控制信号，作为所述待使用控制信号；
[0041]其中，所述待应用控制信号与所述已应用控制信号产生的能量消耗最低。
[0042]根据本专利技术提供的一种作业机械的控制方法，所述作业需求包括：所述液压主泵的流量需求和所述液压主泵的压力需求；
[0043]所述确定与所述作业需求对应的第一计算公式，包括：
[0044]在确定所述流量需求小于第一流量预设值，以及所述压力需求小于第一压力预设值的情况下，获取第一信号确定策略，将与所述第一信号确定策略对应的计算公式作为所述第一计算公式；
[0045]在确定所述流量需求大于或等于所述第一流量预设值，且，小于第二流量预设值，以及所述压力需求大于或等于所述第一压力预设值，且小于第二压力预设值的情况下，获取第二信号确定策略，将与所述第二信号确定策略对应的计算公式作为所述第一计算公式；
[0046]在确定所述流量需求大于或等于所述第二流量预设值的情况下，获取第三信号确定策略，将与所述第三信号确定策略对应的计算公式作为所述第一计算公式。
[0047]本专利技术还提供一种作业机械的控制装置，包括：
[0048]获取模块，用于获取第一控制信号和作业机械当前时刻的运行数据；
[0049]第一确定模块，用于基于所述第一控制信号和所述当前时刻的运行数据，确定所述作业机械的作业需求；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种作业机械的控制方法，其特征在于，包括：获取第一控制信号和作业机械当前时刻的运行数据；基于所述第一控制信号和所述当前时刻的运行数据，确定所述作业机械的作业需求；基于所述第一控制信号和所述作业需求，预测所述作业机械下一时刻的运行数据；基于所述作业需求和所述下一时刻的运行数据，确定第二控制信号；基于所述第二控制信号，控制驱动电机和液压主泵作业。2.根据权利要求1所述的作业机械的控制方法，其特征在于，所述基于所述第二控制信号，控制驱动电机和液压主泵作业之前，还包括：确定所述第一控制信号对应的目标运行数据；在确定所述下一时刻的运行数据与所述目标运行数据一致的情况下，执行所述基于所述第二控制信号，控制驱动电机和液压主泵作业的步骤；在确定所述下一时刻的运行数据与所述目标运行数据不一致的情况下，将所述下一时刻的运行数据作为新的所述当前时刻的运行数据，并执行所述基于所述作业需求和所述下一时刻的运行数据，确定第二控制信号的步骤。3.根据权利要求1所述的作业机械的控制方法，其特征在于，所述运行数据包括：所述作业机械的驱动电机的电机运行数据，和所述作业机械的液压主泵的主泵运行数据；所述基于所述第一控制信号和所述作业需求，预测所述作业机械下一时刻的运行数据，包括：获取下一时刻对应的至少两个待使用控制信号；对每个所述待使用控制信号执行以下第一处理操作：基于当前时刻的所述电机运行数据和所述待使用控制信号，确定下一时刻的所述电机运行数据；基于当前时刻的所述主泵运行数据和下一时刻的所述电机运行数据，确定下一时刻的所述主泵运行数据。4.根据权利要求3所述的作业机械的控制方法，其特征在于，所述基于所述作业需求和所述下一时刻的运行数据，确定第二控制信号，包括：确定与所述作业需求对应的第一计算公式；对每组基于所述待使用控制信号，得到的下一时刻的所述电机运行数据和下一时刻的所述主泵运行数据执行以下第二处理操作：将当前时刻的所述电机运行数据、当前时刻的所述主泵运行数据、下一时刻的所述电机运行数据和下一时刻的所述主泵运行数据，输入所述第一计算公式，得到计算结果；从至少两个计算结果中，提取最小的计算结果；将所述最小的计算结果对应的待使用控制信号，作为所述第二控制信号。5.根据权利要求3所述的作业机械的控制方法，其特征在于，所述基于当前时刻的所述电机运行数据和所述待使用控制信号，确定下一时刻的所述电机运行数据，包括：获取上一时刻所述驱动电机的定子磁链；将上一时刻的定子磁链和所述待使用控制信号输入至第二计算公式，得到当前时刻的定子磁链；将所述当前时刻的定子磁链和所述待使用控制信号输入至第三计算公式，得到下一时刻的定子磁链；
将所述当前时刻的定子磁链输入至第四计算公式，得到当前时刻的转子磁链；将所述当前时刻的转子磁链和所述待使用控制信号输入至第五计算公式，得到下一时刻的定子电流；将所述下一时刻的定子电流和所述下一时刻的定子磁链输入第六计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹东辉，石向星，肖雄，赵宇，李树立，
申请(专利权)人：三一重机有限公司，
类型：发明
国别省市：