一种电动回转控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动回转控制方法及系统，方法包括：根据回转电机和回转手柄的状态关系判断回转机构的初始位置状态，若回转机构的初始位置状态处于水平面，响应于驾驶员通过操作回转手柄动作给出回转控制需求，发出指令执行水平面回转控制，包括回转驱动控制和再生制动控制，实现电动回转系统水平面回转控制；若回转机构的初始位置状态处于倾斜面，根据回转电机回馈转速以及回转手柄的操作指令输入进行判断，执行静止控制、上升回转控制、下降回转控制和综合控制。转控制和综合控制。转控制和综合控制。

【技术实现步骤摘要】
一种电动回转控制方法及系统


[0001]本专利技术属于回转作业机械
，涉及一种电动回转控制方法及系统。

技术介绍

[0002]回转系统是使机械的回转部分绕其回转中心线实现回转运动的机构，能够完成货物的空间运输或工作循环，通常由驱动系统、传动系统和回转支承组成，广泛应用于挖掘机、起重机等工程机械产品。目前回转系统的驱动系统多为液压马达驱动，有时也使用回转电机代替液压马达，将驱动系统为回转电机的回转系统成为电动回转系统。
[0003]电动回转系统区别于液压回转系统，回转电机虽可提供一定的制动力但无法提供持久的制动力，因此应设计对应的安全机制，提供备份制动或在某些极限情况下对电动回转系统起到安全保护的作用。
[0004]现有技术存在以下缺陷：专利申请号CN202111216737.3提供了一种电动回转系统，用于对工程机械回转装置进行控制，但其并未涉及电动回转装置在倾斜面的控制。专利申请号CN201280045119.X提供了一种电动回转控制装置，但该控制装置基于回转速度成为零时回转电机的输出大小和输出方向控制。专利申请号CN201711035439.8提供了一种电动回转系统控制方法，根据搅拌筒和发动机不同运行状态控制发电机和电机的运行状态，其仅适用于混凝土搅拌运输车等车载固定式电动回转装置。专利申请号CN201310731546.X提供了一种电动回转式工作机械，利用回转控制部设置防滑模式来减小回转反作用力，从而防止行走体相对于地面的滑移，并未涉及电动回转装置在倾斜面的控制问题。

技术实现思路
<br/>[0005]目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种电动回转控制方法及系统，涉及在水平面和倾斜面进行电动回转系统控制。
[0006]电动回转系统在水平面回转时，回转电机输出转矩仅用来驱动回转机构回转。当电动回转系统处于倾斜面回转时，回转电机输出转矩不仅用来驱动回转机构，还应克服整机自身重力对回转运动的影响。回转机构在倾斜面静止时，此时电动回转系统应克服回转机构重力使回转机构处于静止状态；回转机构处于倾斜面在重力的作用下沿斜面下降方向回转，这种回转称为下降回转，此时电动回转系统应控制回转机构回转速度，防止回转速度过快；回转机构处于倾斜面克服重力的作用沿斜面上升方向回转，这种回转称为上升回转，此时电动回转装置应控制回转机构克服其自身重力驱动。
[0007]针对上述多种回转状态，电动回转系统应能够快速准确地判断出回转机构所处的回转状态，并控制回转电机快速响应，使回转机构能够执行正确的回转状态。
[0008]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]第一方面，提供一种电动回转控制方法，包括：
[0010]根据回转电机和回转手柄的状态关系判断回转机构的初始位置状态；
[0011]响应于回转手柄无操作指令输入且回转电机无转速回馈信号，判断回转机构的初
始位置状态处于水平面；
[0012]响应于驾驶员通过操作回转手柄动作给出回转控制需求，发出指令执行水平面回转控制。
[0013]在一些实施例中，所述水平面回转控制包括水平面驱动控制，其中所述水平面驱动控制包括：
[0014]根据回转手柄输入信号采用模糊控制算法计算回转电机目标转速，根据所述回转电机目标转速控制回转电机输出转速，回转机构进入回转运动状态；
[0015]在水平面驱动控制过程中，获取回转机构回转速度，响应于回转速度大于设定安全阈值或手柄开度减小时，发送指令控制所述回转电机执行再生制动控制，所述再生制动控制是指：控制回转电机以与当前回馈转速反向的目标转速输出，使回转电机作发电机并将产生的电能储存在电池系统。
[0016]在一些实施例中，进一步地，在水平面再生制动控制过程中，若再生制动执行时间超过设定再生制动执行时间阈值，发出指令驱动安全装置起作用，降低回转速度；
[0017]进一步地，在所述水平面回转控制过程中，若安全装置开关开启，控制所述安全装置锁紧所述回转电机，同时向所述回转电机发送零转速指令。
[0018]进一步地，当所述回转电机处于被所述安全装置锁紧状态，响应于回转手柄存在输入信号或安全装置开关断开，控制所述安全装置释放所述回转电机。
[0019]另一种情况，一种电动回转控制方法，包括：
[0020]根据回转电机和回转手柄的状态关系判断回转机构的初始位置状态；
[0021]响应于回转手柄无操作指令输入且所述回转电机存在转速回馈信号，判断回转机构的初始位置状态处于倾斜面；
[0022]响应于驾驶员通过操作回转手柄动作给出回转控制需求，根据所述回转手柄输入信号判断回转机构处于静止状态、上升回转状态或下降回转状态；
[0023](2A)若所述回转电机存在转速且回转手柄无操作指令输入，回转机构处于静止状态，发出指令执行静止控制：控制所述回转电机以回馈转速相反的转速值输出，使所述回转电机“堵转”运行，实现回转机构保持静止；
[0024](2B)若所述回转电机回馈转速方向与所述回转手柄开度方向相反，回转机构在倾斜面处于上升回转状态，发出指令执行上升回转控制：提供驱动回转机构沿倾斜面上升方向进行回转运动的回转电机控制指令，使回转机构进行上升回转运动；
[0025](2C)若所述回转电机回馈转速方向与所述回转手柄开度方向相同，回转机构在倾斜面处于下降回转状态，发出指令执行下降回转控制，提供回转机构沿倾斜面下降方向进行回转运动的回转电机控制指令，使回转机构进行下降回转运动，并进行再生能量回收；
[0026]在上升回转控制、下降回转控制过程中，获取回转机构回转速度，若回转速度大于安全阈值，发出指令驱动安全装置起作用，降低回转速度。
[0027]在一些实施例中，在静止控制过程中，若所述回转电机“堵转”运行时间安全时间超过安全时间阈值或安全装置开关开启，控制所述安全装置锁紧所述回转电机，同时向所述回转电机发送零转速指令。
[0028]进一步地，当所述回转电机处于被所述安全装置锁紧状态，响应于回转手柄存在输入信号或安全装置开关断开，控制所述安全装置释放所述回转电机。
[0029]在一些实施例中，下降回转控制或下降回转控制，包括：
[0030]根据回转手柄输入信号计算转速增益，根据转速增益和回转电机基准转速计算回转电机目标转速，其中所述回转电机基准转速为回转机构在倾斜面上静止时所述回转电机输出的转速值，根据所述回转电机目标转速控制回转电机输出转速。
[0031]进一步地，根据回转手柄输入信号计算转速增益，根据转速增益和回转电机基准转速计算回转电机目标转速，包括：
[0032]S1，实时采集回转手柄开度值k，根据回转手柄开度值及由开度变化所需时间计算回转手柄开度值变化率
[0033]S2，基于回转手柄开度值k和回转手柄开度值变化率采用模糊控制算法计算转速增益；
[0034]S3，基于计算的转速增益及所述回转电机基准转速计算所述回转电机目标转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动回转控制方法，其特征在于，包括：根据回转电机和回转手柄的状态关系判断回转机构的初始位置状态；响应于回转手柄无操作指令输入且回转电机无转速回馈信号，判断回转机构的初始位置状态处于水平面；响应于驾驶员通过操作回转手柄动作给出回转控制需求，发出指令执行水平面回转控制。2.根据权利要求1所述的电动回转控制方法，其特征在于，所述水平面回转控制包括水平面驱动控制，其中所述水平面驱动控制包括：根据回转手柄输入信号采用模糊控制算法计算回转电机目标转速，根据所述回转电机目标转速控制回转电机输出转速，回转机构进入回转运动状态；在水平面驱动控制过程中，获取回转机构回转速度，响应于回转速度大于设定安全阈值或手柄开度减小时，发送指令控制所述回转电机执行再生制动控制，所述再生制动控制是指：控制回转电机以与当前回馈转速反向的目标转速输出，使回转电机作发电机并将产生的电能储存在电池系统。3.根据权利要求2所述的电动回转控制方法，其特征在于，在水平面再生制动控制过程中，若再生制动执行时间超过设定再生制动执行时间阈值，发出指令驱动安全装置起作用，降低回转速度；和/或，在所述水平面回转控制过程中，若安全装置开关开启，控制所述安全装置锁紧所述回转电机，同时向所述回转电机发送零转速指令。4.根据权利要求3所述的电动回转控制方法，其特征在于，当所述回转电机处于被所述安全装置锁紧状态，响应于回转手柄存在输入信号或安全装置开关断开，控制所述安全装置释放所述回转电机。5.一种电动回转控制方法，其特征在于，包括：根据回转电机和回转手柄的状态关系判断回转机构的初始位置状态；响应于回转手柄无操作指令输入且所述回转电机存在转速回馈信号，判断回转机构的初始位置状态处于倾斜面；响应于驾驶员通过操作回转手柄动作给出回转控制需求，根据所述回转手柄输入信号判断回转机构处于静止状态、上升回转状态或下降回转状态；(2A)若所述回转电机存在转速且回转手柄无操作指令输入，回转机构处于静止状态，发出指令执行静止控制：控制所述回转电机以回馈转速相反的转速值输出，使所述回转电机“堵转”运行，实现回转机构保持静止；(2B)若所述回转电机回馈转速方向与所述回转手柄开度方向相反，回转机构在倾斜面处于上升回转状态，发出指令执行上升回转控制：提供驱动回转机构沿倾斜面上升方向进行回转运动的回转电机控制指令，使回转机构进行上升回转运动；(2C)若所述回转电机回馈转速方向与所述回转手柄开度方向相同，回转机构在倾斜面处于下降回转状态，发出指令执行下降回转控制，提供回转机构沿倾斜面下降方向进行回转运动的回转电机控制指令，使回转机构进行下降回转运动，并进行再生能量回收；在上升回转控制、下降回转控制过程中，获取回转机构回转速度，若回转速度大于安全阈值，发出指令驱动安全装置起作用，降低回转速度。
6.根据权利要求5所述的电动回转控制方法，其特征在于，在静止控制过程中，若所述回转电机“堵转”运行时间安全时间超过安全时间阈值或安全装置开关开启，控制所述安全装置锁紧所述回转电机，同时向所述回转电机发送零转速指令。7.根据权利要求6所述的电动回转控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李团团，邵杏国，张忠亮，比约恩，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：