本发明专利技术提供了一种道路清障车的自动扶正控制方法，其步骤包括：建立道路清障车扶正模型；输入事故车辆特征参数，并获取控制规律；以道路清障车扶正系统液压元件为依据，合理设置参数，搭建道路清障车扶正系统液压回路模型；搭建常规PID控制系统和VAPID控制系统的模型；道路清障车扶正系统液压回路模型与常规PID控制系统和VAPID控制系统的模型进行联合仿真；采用VAPID控制算法对系统液压回路模型扶正过程进行控制。所述道路清障车的自动扶正控制方法，不仅使系统稳定、无超调现象，而且系统的阶跃响应迅速，跟踪误差衰减速度快，保证了道路清障车快速平稳的扶正事故车辆。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种道路清障车清障救援时的自动扶正控制方法，尤其涉及客车等营运车辆发生侧翻交通事故后，道路清障车现场清障救援，进行扶正操作时的自动控制算法。
技术介绍
道路清障车是道路交通事故应急救援的主要装备，对于翻车等事故形态进行清障救援时，主要利用道路清障车的扶正功能。目前，国内扶正作业主要有以下两种一种以事故车辆着地轮胎为轴，利用道路清障车或汽车起重机的吊臂将事故车辆起吊，在重力作用下完成扶正，扶正操作简单，但缺乏保护，极易对事故车辆造成二次损伤，引发二次事故；一种利用道路清障车所配备双卷扬，即主、副卷扬，由救援人员手动控制主副卷扬，主卷扬开始提供动力使事故车辆翻转，副卷扬作为保护，待翻转过重心位置后，主卷扬作为保护，副卷扬克服重力使事故车辆平稳落地，完成扶正工作，该过程需要救援人员根据车辆姿态及时调节两卷扬位移，调节操作由救援人员的经验决定，不能保证扶正过程的平稳，且捆扎复杂，自动化程度低、救援效率低下，不利于及时恢复交通，减少道路拥堵时间。国外道路清障车多配备四到六个卷扬，扶正原理与双卷扬基本一致，只是通过多卷扬配合，使得扶正过程更加平稳，快速。综合国内外情况，道路清障车扶正作业，主要由清障救援人员手动控制，具体操作取决于清障救援人员的经验，规范性差，重复性差，自动化程度低，严重影响救援效率。特别是国内，采用双卷扬扶正，捆扎复杂，而且不能保证扶正过程的稳定性。为克服上述方法的局限性，本专利技术将针对道路清障车扶正过程中稳定快速的要求，提供一种先进可靠的自动化解决方案。
技术实现思路
本专利技术主要是针对现有技术的不足，提供了一种适用于道路清障车现场清障救援的扶正作业、实现自动化和智能化扶正的。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案 ，其具体步骤包括 首先建立道路清障车扶正模型； 输入事故车辆特征参数，并获取控制规律； 在获得控制规律的基础上，以道路清障车扶正系统液压元件为依据，合理设置参数，搭建道路清障车扶正系统液压回路模型； 搭建常规PID (比例微分积分)控制系统和VAPID (变参数比例微分积分)控制系统的模型； 道路清障车扶正系统液压回路模型与常规PID控制系统和VAPID控制系统的模型进行联合仿真； 采用VAPID控制算法对系统液压回路模型扶正过程进行控制。作为本专利技术的一优选实施例，所述建立道路清障车扶正模型为简化模型，将事故车辆以长方体刚体代替，不考虑侧向位移，将扶正过程简化为定轴转动，模型采用四卷扬，其中主、副卷扬各两个，为保证扶正过程平稳，以扶正过程中事故车辆姿态作为控制对象，得到四个卷扬位移规律如下权利要求1.一种，其特征在于其包括 建立道路清障车扶正模型； 输入事故车辆特征参数，并获取控制规律； 以道路清障车扶正系统液压元件为依据，合理设置参数，搭建道路清障车扶正系统液压回路模型； 搭建常规PID控制系统和VAPID控制系统的模型； 道路清障车扶正系统液压回路模型与常规PID控制系统和VAPID控制系统的模型进行联合仿真； 采用VAPID控制算法对系统液压回路模型扶正过程进行控制。2.根据权利要求I所述的，其特征在于所述建立道路清障车扶正模型为简化模型，将事故车辆以长方体刚体代替，不考虑侧向位移，将扶正过程简化为定轴转动，模型采用四卷扬，其中主、副卷扬各两个，为保证扶正过程平稳，以扶正过程中事故车辆姿态作为控制对象，得到四个卷扬位移规律如下 PM = '!(X1 - df + J +a+h (I) PL = -Jix1 - ff + Ij1 -(<a cos a-b sin a)]1 + 3 +a+b (2) QJ - .J(x3 - df +(j3+b mi af +(z,-h cos df(3) QK = ^(X1 - ff +(J3 +b sin af + (z, -icos df(4) 其中所述PM、PL、QJ、QK分别为第一主卷扬、第二主卷扬、第一副卷扬、第二副卷扬位移，a表示事故车辆车高，b表示事故车辆车宽，c代表事故车辆车长，d为事故车辆前悬长度，f为事故车辆前悬长度与轴距长度之和，P点坐标(Xl，Y1, Z1)为道路清障车主卷扬在吊臂上固定滑轮位置坐标，Q点坐标(x2，Y2, z2)为道路清障车副卷扬在吊臂上固定滑轮位置坐标，a为扶正过程中事故车辆翻转角度。3.根据权利要求I所述的，其特征在于所述输入事故车辆特征参数，并获取控制规律的步骤包括输入事故车辆与道路清障救援车位置的几何关系，以及事故车辆扶正过程中的角速度，根据公式四个卷扬位移规律，计算得到扶正过程中各个卷扬的位移曲线；扶正过程中，通过各卷扬工作得到的位移随时间变化的曲线为控制规律，其中，该位移曲线的变化量即为各卷扬收放绳索的长度，负值表示绳索收紧，正值表示卷扬放绳。4.4.根据权利要求I所述的，其特征在于VAPID控制算法的参数调整公式如下Kp = Kpo(l +4(1- exP(-100 2))) ； (5) Ki = Kie [K； + (-1OOe2)) ；(6)Ki = Kdp (I + exp(-25eJ)) (7)式中，Kp(l、Ki(l、Kdtl按常规PID控制器的整定方法进行整定，KP’、K/、K/’、Kd’为修正 系数。全文摘要本专利技术提供了一种，其步骤包括建立道路清障车扶正模型；输入事故车辆特征参数，并获取控制规律；以道路清障车扶正系统液压元件为依据，合理设置参数，搭建道路清障车扶正系统液压回路模型；搭建常规PID控制系统和VAPID控制系统的模型；道路清障车扶正系统液压回路模型与常规PID控制系统和VAPID控制系统的模型进行联合仿真；采用VAPID控制算法对系统液压回路模型扶正过程进行控制。所述，不仅使系统稳定、无超调现象，而且系统的阶跃响应迅速，跟踪误差衰减速度快，保证了道路清障车快速平稳的扶正事故车辆。文档编号G05B17/00GK102629109SQ201110348850公开日2012年8月8日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日专利技术者张为公, 徐启敏, 李旭 申请人:东南大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张为公，李旭，徐启敏，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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