一种泵车臂架减振控制设备、系统、方法和工程机械技术方案

本发明专利技术公开了一种泵车臂架减振控制设备、系统、方法和工程机械。该泵车包括用于输送混凝土的泵送机构，该设备包括：接收器，用于接收泵送机构的泵送状态信号、臂架状态信号以及臂架末端的振动烈度信号，其中臂架状态信号包括臂架移动信号；以及控制器，用于根据泵送状态信号和臂架移动信号来确定泵车当前的工作状态，并在振动烈度大于振动烈度阈值的情况下，基于工作状态来选择以有源控制方式和/或无源控制方式执行臂架减振控制。由此，可以针对泵车不同的工作状态来选择最合适的控制方式执行臂架减振控制，通过有源控制和无源控制的协同既可实现无源控制的低能耗，也可实现有源控制的高精度，因而使减振效果和系统性能达到最优。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种泵车臂架减振控制设备、系统、方法和工程机械。该泵车包括用于输送混凝土的泵送机构，该设备包括：接收器，用于接收泵送机构的泵送状态信号、臂架状态信号以及臂架末端的振动烈度信号，其中臂架状态信号包括臂架移动信号；以及控制器，用于根据泵送状态信号和臂架移动信号来确定泵车当前的工作状态，并在振动烈度大于振动烈度阈值的情况下，基于工作状态来选择以有源控制方式和/或无源控制方式执行臂架减振控制。由此，可以针对泵车不同的工作状态来选择最合适的控制方式执行臂架减振控制，通过有源控制和无源控制的协同既可实现无源控制的低能耗，也可实现有源控制的高精度，因而使减振效果和系统性能达到最优。【专利说明】一种泵车臂架减振控制设备、系统、方法和工程机械
本专利技术涉及工程机械领域，具体地，涉及一种泵车臂架减振控制设备、系统、方法 和工程机械。
技术介绍
混凝土泵车集行驶、布料、泵送功能为一体，能够保障工程建设的施工质量、提高 施工效率、缩短工期、降低劳动强度，被广泛应用于交通、能源、水电、核电、建筑、国防工程 等领域。混凝土泵车主要由机械系统、液压系统和电气系统组成，其中机械系统主要包括 底盘、上装总成和泵送机构三大部分。泵车的工作原理是利用底盘发动机的动力，通过泵送 机构将料斗内的混凝土加压送入附着在臂架上的输送管，同时操作人员控制臂架移动，将 泵送机构泵出的混凝土直接输送到预定位置。泵送混凝土过程中，泵送单元的砼缸周期性的交替泵送和换向将混凝土从料斗推 向末端软管。一方面，输送管中混凝土的不连续流动施加给输送管内壁的摩擦力作用形成 较大的周期激励，另一方面，输送管中混凝土的流动因输送管的换向而被迫改变流动方向 时也会造成较大的脉动冲击。另外，臂架作为一个柔性类悬臂系统，在移动臂架急停时，其 巨大的惯性力将导致臂架末端的较大幅度的振动。因此，对臂架实施减振控制是十分必要 的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种泵车臂架减振控制设备、系统、方法和工程机械，以实现 对臂架的减振控制。为了实现上述目的，本专利技术提供一种泵车臂架减振控制设备，该泵车包括用于输 送混凝土的泵送机构，该设备包括:接收器，用于接收所述泵送机构的泵送状态信号、臂架 状态信号以及臂架末端的振动烈度信号，其中所述臂架状态信号包括臂架移动信号；以及 控制器，用于根据所述泵送状态信号和所述臂架移动信号来确定所述泵车当前的工作状 态，并在所述振动烈度大于振动烈度阈值的情况下，基于所述工作状态来选择以有源控制 方式和/或无源控制方式执行臂架减振控制。本专利技术还提供一种泵车臂架减振控制系统，该泵车包括用于输送混凝土的泵送机 构，该系统包括:泵送检测装置，用于检测所述泵送机构的泵送状态；臂架状态检测装置， 用于检测所述臂架的状态，包括臂架移动状态；臂架末端振动烈度检测装置，用于检测所述 臂架末端的振动烈度；以及上述减振控制设备。本专利技术还提供一种泵车臂架减振控制方法，该泵车包括用于输送混凝土的泵送机 构，该方法包括:接收所述泵送机构的泵送状态信号、臂架状态信号以及臂架末端的振动烈 度信号，其中所述臂架状态信号包括臂架移动信号；根据所述泵送状态信号和所述臂架移 动信号来确定所述泵车当前的工作状态；以及在所述振动烈度大于振动烈度阈值的情况下，基于所述工作状态来选择以有源控制方式和/或无源控制方式执行臂架减振控制。在上述技术方案中，泵车臂架减振控制设备可以针对泵车不同的工作状态来选择最合适的控制方式执行臂架减振控制，并且通过有源控制和无源控制的协同既可以实现无源控制的低能耗，也可以实现有源控制的高精度，因而使减振效果和系统性能达到最优。本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【专利附图】【附图说明】附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1是根据本专利技术的实施方式的泵车臂架减振控制设备的结构图；图2是泵送频率与臂架末端振动响应的曲线图；图3是根据本专利技术的实施方式的控制方式选择方法的流程图；图4是根据本专利技术的实施方式的无源减振控制方法的流程图；图5是根据本专利技术的实施方式的有源减振控制方法的流程图；图6是根据本专利技术的实施方式的泵车臂架减振控制系统的结构图；以及图7是采用本专利技术提供的减振控制方法进行减振控制后的臂架末端位移变化曲线图。附图标记说明100臂架减振控制设备101接收器102控制器200泵送检测装置300臂架状态检测装置400臂架末端振动烈度检测装置【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1示出了根据本专利技术的实施方式的泵车臂架减振控制设备的结构图，其中，所示泵车包括用于输送混凝土的泵送机构。如图1所示，该设备100可以包括:接收器101，用于接收所述泵送机构的泵送状态信号、臂架状态信号以及臂架末端的振动烈度信号，其中所述臂架状态信号包括臂架移动信号；以及控制器102，用于根据所述泵送状态信号和所述臂架移动信号来确定所述泵车当前的工作状态，并在所述振动烈度大于振动烈度阈值的情况下，基于所述工作状态来选择以有源控制方式和/或无源控制方式执行臂架减振控制。有源控制是指从外界施加一主动控制力，以产生一与臂架末端振动相反的振动信号，从而抵消臂架末端的振动。这种控制方式的优点在于具有较高的控制精度，缺点在于能耗高、可靠性较差。无源控制则不需要从外界施加主动控制力，其可以通过改变系统内部参数来实现减振，优点在于能耗低。通过改变泵送机构的泵送频率来实现减振是无源控制的一种方式，其原理如图2所示。从图2可以看出，当泵送频率f处于共振区间(靠近臂架固有频率fr)时，臂架振动响应X显著增大(例如，超出阈值)(lim)，当泵送频率f远离共振区间(远离臂架固有频率fr)时，臂架振动响应X显著减少，在泵送频率f达到该固有频率fr时，臂架振动响应X最大。因此，通过改变泵送频率f使其远离臂架的共振区间，就可以实现臂架减振的 目的。由此，通过本专利技术提供的减振控制设备，可以针对泵车的不同工作状态来选择合 适的控制方式执行减振控制，充分结合有源控制和无源控制各自的优势，使减震效果和系 统性能达到最优。下面结合图3来描述如何确定泵车的工作状态以及如何根据该工作状态来选择 对应的控制方式执行臂架减振控制。泵车的工作状态可以包括四种状态:状态I——仅移动臂架状态，状态2——仅泵 送状态，状态3—泵送过程中移动臂架状态，以及状态4—无泵送无移动臂架状态。如 前所述，所述接收器101用于接收所述泵送机构的泵送状态信号和包括臂架移动信号的臂 架状态信号。之后，所述控制器102可以通过以下方式确定所述工作状态:在接收到所述泵 送状态信号而未接收到所述臂架移动信号的情况下，确定所述泵车处于所述仅泵送状态； 在未接收到所述泵送状态信号而接收到所述臂架移动信号的情况下，确定所述泵车处于所 述仅移动臂架状态；在接收到所述泵送状态信号和所述臂架移动信号两者的情况下，确定 所述泵车处于所述泵送过程中移动臂架状态；或者在未接收到所述泵送状态信号和所述臂 架移动信号两者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵车臂架减振控制设备，该泵车包括用于输送混凝土的泵送机构，其特征在于，该设备包括：接收器，用于接收所述泵送机构的泵送状态信号、臂架状态信号以及臂架末端的振动烈度信号，其中所述臂架状态信号包括臂架移动信号；以及控制器，用于根据所述泵送状态信号和所述臂架移动信号来确定所述泵车当前的工作状态，并在所述振动烈度大于振动烈度阈值的情况下，基于所述工作状态来选择以有源控制方式和/或无源控制方式执行臂架减振控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄毅，万梁，杨文，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：