一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法技术方案

本发明专利技术一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法，包括以下步骤：获取液压行走系统前进模式或后退模式下两个液压马达的压力信号；对获取的两个液压马达的压力信号，分别计算得到两个液压马达的单向阀的压力损失，基于两个液压马达的单向阀的压力损失，分别得到两个液压马达的流量Q1、Q2；基于两个液压马达的流量Q1、Q2判断液压行走系统是否按照直线行走，当液压行走系统未按照直线行走时采用PID控制方法进行偏差调整控制，使液压行走系统按照直线进行行走，对液压行走系统中的两液压马达流量进行随时检测并重新调整两马达流量一致，从而大大节省人工成本，实现工程机械直线行走的自动化检测和纠偏，进而能降低钻机上下板车侧翻的风险。钻机上下板车侧翻的风险。钻机上下板车侧翻的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法


[0001]本专利技术属于液压行走设备领域，涉及一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法。

技术介绍

[0002]旋挖钻机由于重心较高，行走路况多为高低不平的坑洼路面，致使重心变化，左右履带负载多变，主机遇到坑洼、路面倾斜等路况左右履带负载不同时常导致跑偏，为降低行走跑偏量，电气工程师需做大量测试标定合适的主泵电流以提高直线行走性能，操作复杂，费时费力。
[0003]旋挖转机行走跑偏会严重影响其工作效率，而且会产生钻机上下板车侧翻的风险，旋挖转机长期跑偏会造成啃带、履带磨损等问题，同时会大大增加机手的操作难度，进而导致机手操作体验下降。

技术实现思路

[0004]为了解决目前工程机械直线行走的检测和纠偏系统及方法存在人工成本高、控制精度差、操作性能低等许多问题，尤其是存在没有实现自动化检测和纠偏的技术缺口的问题，本专利技术提供本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法，包括以下步骤：
[0006]获取液压行走系统前进模式或后退模式下两个液压马达的压力信号；
[0007]对获取的两个液压马达的压力信号，分别计算得到两个液压马达的单向阀的压力损失，基于两个液压马达的单向阀的压力损失，分别得到两个液压马达的流量Q1、Q2；
[0008]基于两个液压马达的流量Q1、Q2判断液压行走系统是否按照直线行走，当液压行走系统未按照直线行走时采用PID控制方法进行偏差调整控制，使液压行走系统按照直线进行行走。
[0009]进一步地：所述获取液压行走系统前进模式或后退模式下两个液压马达的压力信号包括：
[0010]前进模式下，获取第一液压马达右侧单向阀前方压力信号、第一液压马达右侧单向阀前后方压力信号及第二液压马达右侧单向阀前方压力信号、第二液压马达右侧单向阀后方压力信号；
[0011]后退模式下，获取第一液压马达左侧单向阀前方压力信号、第一液压马达左侧单向阀后方压力信号及第二液压马达左侧单向阀前方压力信号、第二液压马达左侧单向阀后方压力信号。
[0012]进一步地：所述基于两个液压马达的流量Q1、Q2、判断液压行走系统是否按照直线行走，当液压行走系统未按照直线行走时采用PID控制方法进行偏差调整控制，使液压行走系统按照直线进行行走的过程如下：
[0013]当Q1＝Q2，则说明此时两个液压马达转速相等，车辆直线行走；
[0014]当Q1≠Q2，则说明两个转速不相等，车辆跑偏，计算第一液压马达流量信号Q1和第二液压马达的流量信号Q2的偏差信号ΔQ,偏差信号ΔQ经过PID控制方法中的比例环节、积分环节和微分环节进行调整，得到主泵控制信号I2'，通过控制信号I2'重新调整主泵的控制电流，进而控制主泵的排量，输出主泵的流量Q2，主泵的流量Q2通过单位负反馈返回信号到输入流量信号Q1，完成负反馈闭环控制，使液压行走系统按照直线进行行走。
[0015]进一步地：所述液压马达的流量基于下列公式得到：
[0016][0017]其中：Q为流量；α为流量系数；A为横截面积；ΔP为压力差；ρ为流体密度。
[0018]进一步地：所述PID控制方法采用的传递函数为：
[0019][0020]其中：K
p
为比例增益系数，K
i
为积分增益系数，K
d
为微分增益系数，K
p
决定误差减小的速度；K
i
决定积分环节作用的强弱；K
d
决定微分环节作用的强弱；该传递函数可使第二液压马达的流量信号Q2朝着减小偏差的方向变化，并使ΔQ最终小于使用者给定的允许误差，从而使得两液压马达流量一致，来达到工程机械直线行走的目的。
[0021]一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制装置：包括：
[0022]信号获取模块：用于获取液压行走系统前进模式或后退模式下两个液压马达的压力信号；
[0023]信号处理模块：用于对获取的两个液压马达的压力信号，分别计算得到两个液压马达的单向阀的压力损失，基于两个液压马达的单向阀的压力损失，分别得到两个液压马达的流量Q1、Q2；
[0024]PID控制模块：用于基于两个液压马达的流量Q1、Q2判断液压行走系统是否按照直线行走，当液压行走系统未按照直线行走时采用PID控制方法进行偏差调整控制，使液压行走系统按照直线进行行走。
[0025]本专利技术提供的一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法，对液压行走系统中的两液压马达流量进行随时检测并重新调整两马达流量一致，从而大大节省人工成本，实现工程机械直线行走的自动化检测和纠偏，进而能降低钻机上下板车侧翻的风险，提高机手操作体验感，减轻旋挖钻机长期跑偏造成的啃带、履带磨损等问题，提高履带使用寿命，缩短维修保养周期。本专利技术的有效益处是：
[0026]1)提高旋挖钻机行走直线性，降低钻机上下板车侧翻的风险，提高机手操作体验感。
[0027]2)减轻旋挖钻机长期跑偏造成的啃带、履带磨损等问题，提高履带使用寿命，缩短维修保养周期。
[0028]3)替代手动纠偏的工作。
[0029]4)该直线行走控制方法同样适应于其它工程机械。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本专利技术工程机械系统原理图；
[0032]图2是本专利技术方法流程图；
[0033]图3是本专利技术装置的具体组成及工作原理图；
[0034]图4是本专利技术PID控制模块控制逻辑原理图；
[0035]图5是本专利技术工程机械直线行走系统中平衡阀油口标注图；
[0036]图6是本专利技术主泵流量控制逻辑原理图。
[0037]附图标记：1、第一主泵，2、第二主泵，3、第一换向阀，4、第二换向阀，5、第一制动阀，6、第二制动阀，7、第一平衡阀，8、第二平衡阀，9、第一卸荷阀，10、第二卸荷阀，11、第一液压马达，12、第二液压马达，13、第一压力传感器、14、第二压力传感器，15第三压力传感器，16、第四压力传感器，17、第五压力传感器，18、第六压力传感器，19、第七压力传感器，20、第八压力传感器，21、信号获取模块，22、数据处理模块，23、第一制动缸，24、第二制动缸，25、PID控制模块。
具体实施方式
[0038]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0039]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法，其特征在于：包括以下步骤：获取液压行走系统前进模式或后退模式下两个液压马达的压力信号；对获取的两个液压马达的压力信号，分别计算得到两个液压马达的单向阀的压力损失，基于两个液压马达的单向阀的压力损失，分别得到两个液压马达的流量Q1、Q2；基于两个液压马达的流量Q1、Q2判断液压行走系统是否按照直线行走，当液压行走系统未按照直线行走时采用PID控制方法进行偏差调整控制，使液压行走系统按照直线进行行走。2.根据权利要求1所述的一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法，其他特征在于：所述获取液压行走系统前进模式或后退模式下两个液压马达的压力信号包括：前进模式下，获取第一液压马达右侧单向阀前方压力信号、第一液压马达右侧单向阀前后方压力信号及第二液压马达右侧单向阀前方压力信号、第二液压马达右侧单向阀后方压力信号；后退模式下，获取第一液压马达左侧单向阀前方压力信号、第一液压马达左侧单向阀后方压力信号及第二液压马达左侧单向阀前方压力信号、第二液压马达左侧单向阀后方压力信号。3.根据权利要求1所述的一种液压行走系统行走直线性自动检测和纠偏控制方法，其他特征在于：所述基于两个液压马达的流量Q1、Q2、判断液压行走系统是否按照直线行走，当液压行走系统未按照直线行走时采用PID控制方法进行偏差调整控制，使液压行走系统按照直线进行行走的过程如下：当Q1＝Q2，则说明此时两个液压马达转速相等，车辆直线行走；当Q1≠Q2，则说明两个转速不相等，车辆跑偏，计算第一液压马达流量信号Q1和第二液压马达的流量信号Q2的偏差信号ΔQ,偏差信号ΔQ经过PID控制方法中的比例环节、积分环节和微分环节进行调整，得到主泵控制信号I2'，通过控制信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾超，贾存德，张珍年，张嘉宁，凌树新，孔祥东，任玉波，许宏宇，李俊飞，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：