臂架末端运动控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种臂架末端运动控制方法及系统，该方法包括获取加速度传感器检测到的臂架末端在各设定方向上的加速度，将获取到的所述各设定方向上的加速度值分别与各设定方向上的加速度阈值进行比较；当所述臂架末端在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值时，确定臂架末端在所述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量，以及确定臂架末端所处的运动阶段；根据所述加速度偏差量和臂架末端所处的运动阶段，确定需要对输出给执行机构的输出电流进行调整的第一电流调整参数，根据所述第一调整参数调整输出给执行机构的输出电流。通过传感器的实时反馈能够准确、有效的控制臂架末端的加速度，实现加速度的实时调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械控制
，尤指一种臂架末端运动控制方法及系统。
技术介绍
在工程机械领域中，对各种工程机械上的臂架末端的加速度进行控制要求的越来越高。目前常用的加速度控制方法有方式一通过信号函数进行控制。这种方式简单的通过输入信号与输出信号之间给定的斜坡函数，使速度不会发生一个突变，例如突然启动或突然停止。 方式二 根据位置信息进行控制。这种方式需要获取臂架末端的当前置和目标位置，计算从当前位置移动到目标位置前，每一臂架油缸的控制电流，以及将所计算得到的控制电流施加至相应的臂架油缸，并使电流维持一定的持续时间t。上述方式一的控制方法实现过于简单，当加速度过大或发生大幅变化时，这种简单的控制方式无法精准的确定引起臂架末端加速度大幅改变的原因，即无法精准的确定是哪个动作导致的加速度变化，因此不能实现对臂架末端加速度的精确控制和实时调整，不能准确、有效的实现对臂架末端的加速度控制。 上述方式二必须以能够获知当前位置和目标位置为前提条件来实现，这种方式便于控制臂架末端的位置，但并不便于控制从当前位置移动至目标位置的过程中臂架末端的加速度。可见，现有臂架末端加速度控制的实现方式，都不能准确、有效地实现对臂架末端的加速度控制，尤其是在臂架末端运动及加速度改变的过程中，对加速度控制的及时性、准确性比较差，不能实时的调整臂架末端的加速度，获取较好的加速度控制效果，不能很好的控制速度的变化，使速度变化平滑不产生突变。
技术实现思路
本专利技术提供一种臂架末端运动控制方法及系统，用以解决现有技术中存在不能准确、有效地控制臂架末端的加速度，不能实时调整臂架末端的加速度，控制效果不佳的问题。一种臂架末端运动控制方法，包括获取加速度传感器检测到的臂架末端在各设定方向上的加速度，将获取到的所述各设定方向上的加速度值分别与各设定方向上的加速度阈值进行比较；当所述臂架末端在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值时，确定臂架末端在所述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量，以及确定臂架末端所处的运动阶段；根据所述加速度偏差量和臂架末端所处的运动阶段，确定需要对输出给执行机构的输出电流进行调整的第一电流调整参数，根据所述第一调整参数调整输出给执行机构的输出电流。一种可编程控制器，包括获取比较模块，用于获取加速度传感器检测到的臂架末端在各设定方向上的加速度，将获取到的所述各设定方向上的加速度值分别与各设定方向上的加速度阈值进行比较；确定模块，用于当所述臂架末端在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值时，确定臂架末端在所述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量，以及确定臂架末端所处的运动阶段；调整控制模块，用于根据所述加速度偏差量和臂架末端所处的运动阶段，确定需要对输出给执行机构的输出电流进行调整的第一电流调整参数，根据所述 第一调整参数调整输出给执行机构的输出电流。一种臂架末端运动控制系统，包括加速度传感器和上述的可编程控制器；加速度传感器，用于检测臂架末端在各设定方向上的加速度值。本专利技术有益效果如下本专利技术实施例提供的臂架末端运动控制方法及系统，通过加速度传感器实时检测臂架的实际加速度，并根据臂架各个方向上的实际加速度与加速度阈值的关系，确定是否需要调整加速度，当需要时，根据臂架所处的运动阶段，调整向执行机构的输出电流，从而实现了根据加速度传感器的实时反馈结果，及时、准确的实时调整臂架末端的加速度，获取到了较好的加速度控制效果，能够很好的控制臂架的速度变化，使臂架的速度变化平滑不产生突变。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I为本专利技术实施例中臂架末端运动控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例一中臂架末端运动控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例二中臂架末端运动控制方法的流程图；图4为本专利技术实施例中臂架末端运动控制系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例中可编程控制器的结构示意图。具体实施例方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对现有控制方式不能准确、有效地控制臂架末端加速度、不能根据需要实时调整控制臂架末端的加速度的问题，考虑到臂架末端作为三维空间中的一个点，其复合运动的加速度是一个三周叠加的三维矢量，由于臂架末端加速度是多个运动的加速度的叠加的特点，本专利技术实施例提供一种臂架末端运动控制方法，该方法基于传感器的实时检测和直接反馈，实现对臂架末端加速度的闭环控制，从而能够根据臂架末端加速度的实时变化和臂架末端的状态控制臂架末端的加速度，使加速度趋于平稳，使臂架运动保持平滑；此外还可以实时控制和调整臂架末端的运动位置和角度，该方法流程如图I所示，包括如下步骤步骤SlOl :获取加速度传感器检测到的臂架末端在各设定方向上的加速度。例如获取臂架末端在X方向、Y方向、Z方向的加速度；其中，X方向、Y方向、Z方向可以是参考坐标系中X、Y、Z三个坐标轴的方向，其加速度可以通过单轴或多轴的加速度传感器检测得到。步骤S102 :将获取到的各设定方向上的加速度值分别与各设定方向上的加速度阈值进行比较。例如将获取的臂架末端在X方向、Y方向、Z方向的加速度分别与X方向、Y方向、Z方向上设定的加速度阈值，一般加速度阈值为各方向上允许的加速度最大值。步骤S103 :是否存在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值。 若是执行步骤S104，否则返回继续执行步骤SlOl。步骤S104 :确定臂架末端在上述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量，以及确定臂架末端所处的运动阶段。当臂架末端在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值时，确定臂架末端在上述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量。例如臂架末端X方向、Y方向、Z方向中至少有一个方向的加速度大于其对应的加速度阈值；若X方向的加速度大于其对应的加速度阈值，则确定X方向的加速度偏差值；若Y方向的加速度也大于其对应的加速度阈值，则也确定Y方向的加速度偏差值；.......上述确定臂架末端所处的运动阶段，具体的，若臂架处于自动控制模式，根据设定的自动控制逻辑确定臂架所处的运动阶段；若臂架处于手动操作模式，根据指令输入部件输入的操作指令信号，确定臂架所处的运动阶段。具体参见下列实施例一和实施例二中的描述。步骤S105 :根据确定出的加速度偏差量和臂架末端所处的运动阶段，确定需要对输出给执行机构的输出电流进行调整的第一电流调整参数。具体包括根据臂架所处的运动阶段，确定导致上述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值之间的加速度偏差的臂架运动；例如臂架处于伸缩运动的加速阶段，则可以确定引起加速度偏差的是伸缩运动；若臂架处于回转运动的减速阶段，则可以确定引起加速度偏差的是回转运动；当然也有可能是由两种运动共同引起的加速度偏差。根据导致加速度偏差的臂架运动，产生加速度修正控制指令；例如若引起加速度偏差的是伸缩运动，则产生相应的修正指令控制该伸缩运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种臂架末端运动控制方法，其特征在于，包括：获取加速度传感器检测到的臂架末端在各设定方向上的加速度，将获取到的所述各设定方向上的加速度值分别与各设定方向上的加速度阈值进行比较；当所述臂架末端在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值时，确定臂架末端在所述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量，以及确定臂架末端所处的运动阶段；根据所述加速度偏差量和臂架末端所处的运动阶段，确定需要对输出给执行机构的输出电流进行调整的第一电流调整参数，根据所述第一调整参数调整输出给执行机构的输出电流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马钰，黎明和，熊忆，罗建利，陈晓辉，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：