CN101487343A - 一种混凝土泵车的控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土泵车的控制方法，所述控制方法包括：获取转台和各臂架分别对应的流量需求信号；根据所述流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作所需总流量的理论值；根据计算得到的所述总流量的理论值计算发动机的理想转速值；根据计算得到的所述理想转速值，调节所述发动机的运行速度；通过所述发动机带动臂架泵，控制转台和各臂架动作。本发明还提供了一种混凝土泵车的控制装置及系统。采用本发明所述控制方法、装置及系统，可以实现对泵车臂架的节能控制。

Description

一种混凝土泵车的控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及控制领域，特别是涉及一种混凝土泵车的控制方法、装置及系统。

背景技术

混凝土泵车是一种将用于泵送混凝土的泵送机构和用于布料的臂架系统集成在汽车底盘上的设备。所述泵送机构利用底盘发动机提供的动力，将料斗内的混凝土加压送入附在臂架上的管道内。操作人员通过控制臂架移动，将泵送机构泵出的混凝土直接送到浇注点。

参见图1所示，为典型的四臂架混凝土泵车结构图。所述泵车包括转台1、臂架2、分别用于控制臂架2的液压油缸3、用于连接相邻臂架的连杆4、及连接件(图中未示出)。所述泵车包括四节臂架2，对应的包括四个液压油缸3、以及三个连杆4。

图1所示混凝土泵车，各节臂架的展开和收拢均靠与之对应的液压油缸活塞的伸缩动作来完成。通过控制液压油缸内的液压油流量可以控制对应臂架的运动速度。

现有技术中，一般采用分级控制方法实现对混凝土泵车的控制。参见图2，为现有技术中所述混凝土泵车的控制方法流程图。

步骤201：获取泵车各节臂架对应控制手柄的推度。

步骤202：根据各节臂架对应控制手柄的推度，分别计算控制各比例阀动作所需电流的PWM脉宽。

步骤203：取所述PWM脉宽的最大值，获取与所述PWM脉宽最大值对应的发动机转速设定值的理想档位。

步骤204：根据获取的发动机转速设定值的理想档位，调节发动机运行。

步骤205：通过所述发动机带动臂架泵，进而根据臂架泵提供的流量驱动各油缸带动转台和各臂架动作。

所述泵车发动机转速设定值分为三个档位，根据所述三个档位，将控制各比例阀动作所需电流的PWM脉宽对应分为高、中、低三个区域。相应的，所述控制手柄的推度也分为高、中、低三个区域。当所述控制手柄推度处于高区域时，所述控制脉宽也处于高区域，对应发动机转速设定值的高档位；反之则对应低档位。

采用现有技术所述控制方法，通过调节控制手柄推度调节发动机运行，进而控制臂架的运动。当同时控制多节臂架动作时，根据各节臂架对应控制手柄的推度，分别计算控制各比例阀动作所需电流的脉宽调制(PWM：Pulse WidthModulation)脉宽，然后取所述PWM脉宽的最大值作为选择发送机转速设定值档位的依据。

对于泵车的某些臂架，例如图1所示四臂架泵车的3#和4#臂架，其动作时，所需的流量值均比较小。即使发动机处于怠速状态时，系统所提供的流量仍可能保证3#和4#臂架以最高转速运行。

因此，采用现有技术所述方法，由于仅仅根据各比例阀动作所需电流PWM脉宽的最大值来选择发动机档位，当单独控制或协同其他臂架控制所需流量较小的臂架动作时，仅以所需流量值较小的臂架所对应的PWM值作为发动机速度档位选择的依据，必然造成能源的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土泵车的控制方法及系统，实现对混凝土泵车的节能控制。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种混凝土泵车的控制方法，所述方法包括：

获取转台和各臂架分别对应的流量需求信号；

根据所述流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作所需总流量的理论值；

根据所述总流量的理论值计算发动机的理想转速值；

根据所述理想转速值，调节所述发动机的运行速度；

通过所述发动机带动臂架泵，控制转台和各臂架动作。

优选地，在根据计算得到的所述理想转速值，控制所述发动机运行速度之前，还包括：

根据计算得到的所述理想转速值与发动机运行速度上、下限之间的关系，对所述理想转速值进行修正。

优选地，所述对所述理想转速值进行修正包括：

当计算得到的所述理想转速值高于发动机运行速度上限时，令所述理想转速值等于所述发动机运行速度上限；

当计算得到的所述理想转速值低于发动机运行速度下限时，令所述理想转速值等于所述发动机运行速度下限；

当计算得到的所述理想转速值在发动机运行速度上、下限之间时，所述理想转速值保持不变。

优选地，采用下述公式计算控制转台和所有臂架动作所需总流量的理论值：

$Q=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left|\mathrm{Ki}\right|\×\mathrm{ARMi}\_\mathrm{Max}\_\mathrm{Flux}$

其中，Q为总流量的理论值；Ki为转台或各节臂架对应的流量需求信号；ARMi_Max_Flux为控制转台或各节臂架运动分别所需的最大流量值；n为泵车臂架数。

优选地，采用下述公式计算发动机的理想转速值：

n_exp＝Q/(r×q×η)

其中，n_exp为发动机的理想转速值；Q为总流量的理论值；r为分动箱输出输入转速比；q为臂架泵排量；η为系统效率。

优选地，获取转台和各臂架分别对应的流量需求信号之后进一步包括：

根据转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作分别所需的流量值；

根据计算得到的控制转台和各臂架动作分别所需的流量值，分别计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值；

根据计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到对应端口，控制各比例阀的开度。

优选地，采用下述公式计算控制各臂架动作分别所需的流量值：

Qi＝|Ki|×ARMi_Max_Flux

其中，Qi为控制转台或各臂架动作分别所需的流量值；Ki为转台或各臂架对应的流量需求信号；ARMi_Max_Flux为控制转台或各节臂架运动分别所需的最大流量值。

优选地，采用下述公式计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作分别所需的电流值：

$\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{Ii}=\left|\mathrm{Ki}\right|\&times;(\mathrm{Ii}\_\max -\mathrm{Ii}\_\min )+\mathrm{Ii}\_\min & (\mathrm{Ii}\_\min \&le;\mathrm{Ii}\&le;\mathrm{Ii}\_\max ,0<\left|\mathrm{Ki}\right|\&le;1)\\ \mathrm{Ii}=0& (\mathrm{Ki}=0)\end{array}\right.$

其中，Ii为控制与转台和各臂架对应的比例阀动作分别所需的电流值；Ki为转台或各臂架对应的流量需求信号；Ii_max为转台或各臂架对应比例阀最大开度对应的最小电流值；Ii_min为转台或各臂架对应比例阀的开启电流值。

本发明还提供了一种混凝土泵车的控制装置，所述控制装置包括：

信号获取单元，用于获取转台和各臂架分别对应的流量需求信号；

总流量计算单元，用于根据所述流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作所需总流量的理论值；

理想转速计算单元，用于根据所述总流量计算单元计算得到的所述总流量的理论值，计算发动机的理想转速值；

发动机调节单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的所述理想转速值，调节所述发动机的运行速度；

动作控制单元，用于通过发动机带动臂架泵，控制转台和各臂架动作。

优选地，所述控制装置还包括：理想转速修正单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的理想转速值与发动机运行速度上、下限之间的关系，对所述理想转速值进行修正，得到理想转速修正值，发送至所述发动机调节单元。

优选地，所述控制装置还包括：

臂架流量计算单元，用于根据转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作分别所需的流量值；

电流计算单元，用于根据所述臂架流量计算单元计算得到的控制转台和各臂架动作分别所需的流量值，分别计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值；

比例阀控制单元，用于根据所述电流计算单元计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到相应端口，控制各比例阀开度。

本发明还提供了一种混凝土泵车的控制系统，所述控制系统包括：

信号采集单元，用于接收泵车转台和各臂架分别对应的流量需求信号，发送至所述控制装置；

控制装置，用于根据接收到的各流量需求信号，调节发动机的运行速度；

发动机与所述臂架泵相连，通过带动所述臂架泵，控制泵车转台和各臂架动作。

优选地，所述控制装置包括：信号获取单元、总流量计算单元、理想转速计算单元、以及发动机调节单元；

所述信号获取单元，用于接收所述信号采集单元发送的转台和各臂架的流量需求信号，发送至总流量计算单元；

所述总流量计算单元，用于根据接收到的转台和各臂架的流量需求信号，计算控制转台和所有臂架动作所需总流量的理论值；

所述理想转速计算单元，用于根据所述总流量计算单元计算得到的所述总流量的理论值，计算发动机的理想转速值；

所述发动机调节单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的所述理想转速值，调节所述发动机的运行速度。

优选地，所述控制装置还包括：理想转速修正单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的理想转速值与所述发动机运行速度上、下限之间的关系，对所述理想转速值进行修正，得到理想转速修正值，发送至所述发动机调节单元。

优选地，所述控制装置还包括：转台或臂架流量计算单元、电流计算单元、以及比例阀控制单元；

所述转台或臂架流量计算单元，用于根据所述转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台或各臂架动作分别所需的流量值；

所述电流计算单元，用于根据所述转台或臂架流量计算单元计算得到的控制转台和各臂架动作分别所需的流量值，分别计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值；

所述比例阀控制单元，用于根据所述电流计算单元计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到相应端口，控制各比例阀开度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

采用本发明所述控制方法及装置，当控制泵车臂架动作时，根据转台和各节臂架对应的流量需求信号，计算控制转台和各节臂架动作所需流量的理论值，进而计算得到泵车发动机的理想转速值，根据计算得到的所述理想转速值，调节发动机转速，使系统实际输出的流量等于系统理论上需要的流量值，避免造成能源的浪费，实现泵车臂架的节能控制。

附图说明

图1为典型的四臂架混凝土泵车结构图；

图2为现有技术混凝土泵车的控制方法流程图；

图3为本发明第一实施例混凝土泵车的控制方法流程图；

图4为本发明第二实施例混凝土泵车的控制方法流程图；

图5为本发明控制系统结构图；

图6为本发明控制装置第一实施方式结构图；

图7为本发明控制装置第二实施方式结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明所述混凝土泵车的控制方法，通过获取转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台和所有臂架动作所需总流量的理论值，进而计算得到泵车发动机的理想转速值，根据计算得到的所述理想转速值，调节发动机转速。

参照图3，为本发明第一实施例混凝土泵车的控制方法流程图。

步骤301：获取泵车转台和各节臂架分别对应的流量需求信号Ki。

所述流量需求信号可以为泵车转台和各节臂架分别对应的控制手柄推度。

所述流量需求信号也可以通过操作台输入实际需要流量的模拟信号，通过将所述模拟信号转化为数字信号，并计算得到实际需要流量与对应流量最大值的比值，作为流量需求信号Ki。

所述流量需求信号也可以通过监控中心根据采集或人工判断得到的臂架当前姿态数据，结合臂架期望的姿态数据，进而计算得到。

在本发明其他实施例中，还可以通过其他方法获取泵车转台和各节臂架分别对应的流量需求信号。

在本发明以下实施例中，以转台和各节臂架控制手柄输出的模拟量作为流量需求信号为例，进行详细说明。

设转台和各节臂架控制手柄输出的模拟量为Ki，分别对应转台和各节臂架控制手柄的推度。

所述i的取值由实际应用的泵车具有的臂架数确定。例如，对三臂架泵车，所述i取值为0、1、2、3；对四臂架泵车，所述i取值为0、1、2、3、4。依此类推，对n臂架泵车，所述i取值为0、1、2……n。

其中，K0表示转台控制手柄的推度；K1～Kn为各臂架控制手柄的推度。

以图1所示四臂架泵车为例，所述i取值为0、1、2、3、4。

其中，K0表示转台控制手柄的推度；K1表示1#臂架控制手柄的推度；K2表示2#臂架控制手柄的推度；K3表示3#臂架控制手柄的推度；K4表示4#臂架控制手柄的推度。

且所述Ki取值必须满足：-1≤Ki≤1。

所述Ki的绝对值越大，表示对应控制手柄的推度越大；所述Ki的绝对值越小，表示对应控制手柄的推度越小。

所述Ki取正值时，表示转台逆时针转动、或对应臂架打开；所述Ki取负值时，表示转台顺时针转动、或对应臂架收拢。

步骤302：根据转台和各节臂架分别对应的流量需求信号Ki，计算控制转台和各节臂架动作所需的总流量值Q。

首先，通过查询控制转台及臂架的比例阀参数表获取控制所述转台和各节臂架动作分别所需的最大流量值ARMi_Max_Flux。

以图1所示四臂架泵车为例，所述控制转台及臂架的比例阀参数表如表1所示：

表1

设控制所述混凝土泵车转台和各节臂架运动所需的最大流量分别为ARMi_Max_Flux。

所述i取值为0、1、……n，其中n为泵车臂架数。

则，控制转台和各节臂架动作所需的总流量值Q为：

$Q=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left|\mathrm{Ki}\right|\&times;\mathrm{ARMi}\_\mathrm{Max}\_\mathrm{Flux}---\left(1\right)$

其中，所述Ki为转台或各节臂架对应控制手柄的推度；ARMi_Max_Flux为控制转台或各节臂架运动分别所需的最大流量值；n为泵车臂架数。

所述ARMi_Max_Flux的具体取值可以通过查询所述控制转台及臂架的比例阀参数表得到。

以图1所示四臂架泵车为例，控制转台和各节臂架动作所需的总流量的理论值Q为：

Q＝|K0|×ARM0_Max_Flux+|K1|×ARM1_Max_Flux+|K2|×ARM2_Max_Flux+|K3|×ARM3_Max_Flux+|K4|×ARM4_Max_Flux

                                        (2)

其中，K0为转台对应控制手柄的推度，ARM0_Max_Flux为控制所述转台运动所需最大流量。

通过查询表1可知，当所述K0为正值时，所述转台逆时针转动，转台对应的比例阀打到A口，ARM0_Max_Flux＝63000ml/M；当所述K0为负值时，所述转台顺时针转动，转台对应的比例阀打到B口，ARM0_Max_Flux＝63000ml/M。

其中，K1为1#臂架对应控制手柄的推度，ARM1_Max_Flux为控制所述1#臂架运动所需最大流量。

当所述K1为正值时，1#臂架打开，1#臂架对应的比例阀打到A口，ARM1_Max_Flux＝63000ml/M；当所述K0为负值时，所述1#臂架收拢，1#臂架对应的比例阀打到B口，ARM1_Max_Flux＝40000ml/M。

步骤303：根据计算得到的所述总流量的理论值Q，计算发动机的理想转速值n_exp。

所述发动机转速与系统输出总流量之间具有如下关系：

总流量＝发动机转速×分动箱输出输入转速比×臂架泵排量×系统效率

                          (3)

根据式(2)可得，所述发动机的理想转速值n_exp为：

n_exp＝Q/(r×q×η)         (4)

其中，Q为总流量的理论值；r为分动箱输出输入转速比；q为臂架泵排量；η为系统效率。

对于固定型号的泵车，所述分动箱输出输入转速比、臂架泵排量、系统效率均为固定值，可以通过查询泵车的参数表获得。

步骤304：根据计算得到的所述发动机的理想转速值n_exp，调节发动机运行速度。

在实际应用中，所述发动机的运行转速被限制在一定范围之内。所述运行转速的下限n_min一般为所述发动机的怠速转速值。所述运行转速的上限n_max一般为所述发动机的额定最高转速值。

对泵车发动机，所述怠速转速值和额定最高转速值的具体取值是由发动机的底盘型号确定的，只需根据实际采用的发动机的底盘型号查询即可得到。

在根据所述理想转速值n_exp，调节泵车发动机运行速度之前，进一步包括：根据计算得到的所述发动机的理想转速值n_exp与发动机运行转速上、下限之间的关系，对所述理想转速值n_exp进行修正。

具体修正方法为：

当所述计算得到的发动机理想转速值n_exp高于所述发动机运行转速上限n_max时，令所述理想转速值n_exp＝n_max。

当所述计算得到的发动机理想转速值n_exp低于所述发动机运行转速下限n_min时，令所述理想转速值n_exp＝n_min。

当所述计算得到的发动机理想转速值n_exp在所述发动机运行转速上限n_max和下限n_min之间时，所述理想转速值n_exp保持不变。

步骤305：通过所述发动机带动臂架泵，控制所述转台或臂架动作。

具体控制过程为：根据臂架泵提供的流量，驱动各液压油缸带动转台和各臂架动作。

采用本发明实施例一所述混凝土泵车的控制方法，当所述臂架运动速度需要发生变化时，控制手柄动作，根据动作后的控制手柄推度，计算控制臂架以新的速度动作系统所需总流量的理论值，进而计算得到此时所述发动机的理想转速值。通过调节发动机转速至所述理想转速值，使系统实际输出的流量等于系统理论上需要的流量值，避免造成能源的浪费，实现泵车臂架的节能控制。

同时，采用本发明所述控制方法，将臂架动作的无级变速控制通过系统所需流量最终转化为了分动箱转速的控制，实现了发动机的无级变速控制。

现有技术所述控制方法中，泵车各节臂架主要依赖与其对应的比例阀开度的调节，即臂架控制手柄的推度，来控制其运行速度的大小。由此造成了可避免的能源浪费。

在实际工程应用中，由于受发动机转速范围的限制，当臂架动作时，系统提供的流量存在着与发动机的怠速值对应的最小流量值。对泵车，某些臂架，例如图1所示四臂架泵车的3#和4#臂架，其动作时，所需的流量值均比较小。即使发动机处于怠速状态，系统所提供的流量仍可能保证3#和4#臂架以最高转速运行，此时仅仅通过调节发动机转速已经不能达到调节臂架动作速度快慢的目的，需要对与泵车各节臂架对应的比例阀的开度加以控制，以实现对泵车臂架动作速度快慢的控制。

本发明第二实施例所述控制方法与第一实施例的区别在于，步骤301之后进一步包括根据控制转台和各节臂架动作分别所需的流量值，计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值，进而调节各比例阀的开度。

参照图4，为本发明第二实施例所述混凝土泵车的控制方法流程图。

如图4所示，所述步骤401～405与步骤301～305相同。在步骤401之后进一步包括：

步骤406：根据转台和各节臂架分别对应的流量需求信号Ki，计算控制转台和各节臂架动作分别所需的流量值Qi。

实施例二中仍以转台和各节臂架对应的控制手柄推度作为流量需求信号为例，进行详细说明。

设控制转台和各节臂架动作所需的流量值为Qi(i＝0，1，2，3，4)。则根据式(1)可得：

Qi＝|Ki|×ARMi_Max_Flux               (5)

以图1所示四臂架泵车为例：

控制转台动作所需的流量值为：Q0＝|K0|×ARM0_Max_Flux。

控制1#臂架动作所需的流量值为：Q1＝|K1|×ARM1_Max_Flux。

步骤407：根据控制转台和各节臂架动作分别所需的流量值Qi，计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值Ii。

根据四臂架泵车比例阀组流量控制曲线图可知，在一定的区域范围内，比例阀组流量与控制电流呈正比例关系。因此，在这段区域内，可以通过控制各比例阀电流的大小控制各比例阀的流量，从而达到控制臂架运行速度的目的。

由于如前所述计算出来的理想转速值要根据发动机转速范围进行修正，因此，当理想转速值小于发动机转速下限或大于转速上限时，发动机转速偏离了实际理想值，此时，为了达到理想的控制效果，可进一步根据各比例阀期望得到的流量值调节控制各比例阀动作所需的电流值，从而达到进一步控制转台与各臂架实际运行的速度与期望的速度对应的目的。

控制转台和各节臂架动作分别所需的流量值Qi与控制所述转台和臂架对应的比例阀动作所需的电流值Ii之间的关系为：

$Q=\frac{(\mathrm{Ii}-\mathrm{Ii}\_\min )\mathrm{Qi}\_\max }{\mathrm{Ii}\_\max -\mathrm{Ii}\_\min }$

Ii_min≤Ii≤Ii_max                (6)

其中，Qi为控制i#比例阀所需的流量；Ii为i#比例阀的控制电流值；Ii_max为i#比例阀最大开度对应的最小电流值；Ii_min为i#比例阀的开启电流值；Qi_max为i#臂架的最大流量值，即Qi_max＝ARMi_Max_Flux。

结合式(4)所示可知：

当某节臂架对应的控制手柄输出的模拟量Ki为0时，控制所述臂架动作所需的流量值Qi为0，其对应的，控制所述臂架对应比例阀动作所需的电流值Ii也为0。当某节臂架对应的控制手柄输出的模拟量不为0时，通过联立式(4)和式(6)，可得控制各比例阀动作所需的电流值Ii为：

$\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{Ii}=\left|\mathrm{Ki}\right|\&times;(\mathrm{Ii}\_\max -\mathrm{Ii}\_\min )+\mathrm{Ii}\_\min & (\mathrm{Ii}\_\min \&le;\mathrm{Ii}\&le;\mathrm{Ii}\_\max ,0<\left|\mathrm{Ki}\right|\&le;1)\\ \mathrm{Ii}=0& (\mathrm{Ki}=0)\end{array}\right.$

                          (7)

其中，Ki为转台或各节臂架对应控制手柄的推度；Ii_max为i#比例阀最大开度对应的最小电流值；Ii_min为i#比例阀的开启电流值；

以图1所示四臂架泵车为例，对1#臂架：1#臂架对应控制手柄的推度为K1；1#比例阀最大开度对应的最小电流值和开启电流值分别为I1_max、I1_min，则控制1#比例阀动作所需的电流值I1为：

$\left\{\begin{array}{cc}I1=\left|K1\right|\&times;(I1\_\max -I1\_\min )+I1\_\min & (I1\_\min \&le;I1\&le;I1\_\max ,0<\left|K1\right|\&le;1)\\ I1=0& (K1=0)\end{array}\right.$

                          (8)

步骤408：根据计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值Ii，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到相应端口，控制各比例阀的开度。

本发明还提供了一种混凝土泵车的控制系统，参照图5所示，为本发明所述控制系统结构图。

所述控制系统包括：信号采集单元10、控制装置20、发动机30、臂架泵40。

所述信号采集单元10与所述控制装置20相连，用于接收泵车转台和各臂架分别对应的流量需求信号，发送至所述控制装置20。

所述控制装置20，与所述发动机30相连，用于根据接收到的流量需求信号，控制发动机30的运行速度。

所述发动机30与所述臂架泵40相连，通过带动所述臂架泵40，控制泵车转台及各节臂架动作。

参照图6所示，为本发明所述控制装置第一实施方式结构图。

所述控制装置20包括：信号获取单元201、总流量计算单元202、理想转速计算单元203、以及发动机调节单元204；其中，

所述信号获取单元201，用于接收所述信号采集单元10发送的转台和各臂架的流量需求信号，发送至总流量计算单元202。

所述总流量计算单元202，用于根据接收到的转台和各臂架的流量需求信号，计算控制转台和所有臂架动作所需总流量的理论值，发送至所述理想转速计算单元203。

所述理想转速计算单元203，用于根据所述总流量计算单元202计算得到的所述总流量的理论值，计算发动机的理想转速值，发送至所述发动机调节单元204。

所述发动机调节单元204，用于根据所述理想转速计算单元203计算得到的所述理想转速值，调节所述发动机30的运行速度。

优选地，所述控制装置还包括：理想转速修正单元205。

所述理想转速修正单元205用于根据所述理想转速计算单元203计算得到的理想转速值与所述发动机30运行速度上、下限之间的关系，对所述理想转速值进行修正，得到理想转速修正值发送至所述发动机调节单元204。

采用本发明所述控制装置，当同时控制多节臂架动作时，所述信号获取单元获取转台和各节臂架对应的流量需求信号，由总流量计算单元计算计算控制转台和各节臂架动作所需流量的理论值，进而通过理想转速计算单元计算得到泵车发动机的理想转速值，根据计算得到的所述理想转速值，调节发动机转速，使系统实际输出的流量等于系统理论上需要的流量值，避免造成能源的浪费，实现泵车臂架的节能控制。

本发明第二实施例所述控制装置与第一实施例的区别在于，进一步包括根据控制转台和各节臂架动作分别所需的流量值，计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值，进而调节各比例阀的开度的功能。

参照图7所示，为本发明所述控制装置第二实施方式结构图。

本发明所述控制装置第二实施方式与第一种实施方式的区别在于，所述控制装置20还包括：转台或臂架流量计算单元206、电流计算单元207、以及比例阀控制单元208。

所述转台或臂架流量计算单元206，用于根据所述转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台或各臂架动作分别所需的流量值，发送至所述电流计算单元207。

所述电流计算单元207，用于根据所述转台或臂架流量计算单元206计算得到的控制转台和各臂架动作分别所需的流量值，分别计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值，发送至所述比例阀控制单元208。

所述比例阀控制单元208，用于根据所述电流计算单元207计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到相应端口，控制各比例阀开度。

本发明还提供了一种混凝土泵车的控制装置，参照附图6所示，所述控制装置包括：信号获取单元、总流量计算单元、理想转速计算单元、发动机调节单元、以及动作控制单元；其中，

所述信号获取单元，用于获取泵车转台和各臂架的流量需求信号，发送至总流量计算单元。

所述总流量计算单元，用于根据接收到的转台和各臂架的流量需求信号，计算控制转台和所有臂架动作所需总流量的理论值，发送至所述理想转速计算单元。

所述理想转速计算单元，用于根据所述总流量计算单元计算得到的所述总流量的理论值，计算发动机的理想转速值，发送至所述发动机调节单元。

所述发动机调节单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的所述理想转速值，调节所述发动机的运行速度。

所述动作控制单元，用于通过所述发动机带动臂架泵，控制泵车转台和臂架动作。

优选地，所述控制装置还包括：理想转速修正单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的理想转速值与所述发动机运行速度上、下限之间的关系，对所述理想转速值进行修正，得到理想转速修正值发送至所述发动机调节单元。

参照附图7，优选地，所述控制装置还包括：转台或臂架流量计算单元、电流计算单元、以及比例阀控制单元。

所述转台或臂架流量计算单元，用于根据转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台或各臂架动作分别所需的流量值，发送至所述电流计算单元。

所述电流计算单元，用于根据所述转台或臂架流量计算单元计算得到的控制转台和各臂架动作分别所需的流量值，分别计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值，发送至所述比例阀控制单元。

所述比例阀控制单元，用于根据所述电流计算单元计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到相应端口，控制各比例阀开度。

以上对本发明所提供的一种混凝土泵车的控制方法、装置及系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1、一种混凝土泵车的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取转台和各臂架分别对应的流量需求信号；

根据所述流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作所需总流量的理论值；

根据所述总流量的理论值计算发动机的理想转速值；

根据所述理想转速值，调节所述发动机的运行速度；

通过所述发动机带动臂架泵，控制转台和各臂架动作。

2、根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在根据计算得到的所述理想转速值，控制所述发动机运行速度之前，还包括：

根据计算得到的所述理想转速值与发动机运行速度上、下限之间的关系，对所述理想转速值进行修正。

3、根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述对所述理想转速值进行修正包括：

当计算得到的所述理想转速值高于发动机运行速度上限时，令所述理想转速值等于所述发动机运行速度上限；

当计算得到的所述理想转速值低于发动机运行速度下限时，令所述理想转速值等于所述发动机运行速度下限；

当计算得到的所述理想转速值在发动机运行速度上、下限之间时，所述理想转速值保持不变。

4、根据权利要求1、2或3所述的控制方法，其特征在于，采用下述公式计算控制转台和所有臂架动作所需总流量的理论值：

$Q=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left|\mathrm{Ki}\right|\&times;\mathrm{ARMi}\_\mathrm{Max}\_\mathrm{Flux}$

其中，Q为总流量的理论值；Ki为转台或各节臂架对应的流量需求信号；ARMi_Max_Flux为控制转台或各节臂架运动分别所需的最大流量值；n为泵车臂架数。

5、根据权利要求1、2或3所述的控制方法，其特征在于，采用下述公式计算发动机的理想转速值：

n_exp＝Q/(r×q×η)

其中，n_exp为发动机的理想转速值；Q为总流量的理论值；r为分动箱输出输入转速比；q为臂架泵排量；η为系统效率。

6、根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取转台和各臂架分别对应的流量需求信号之后进一步包括：

根据转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作分别所需的流量值；

根据计算得到的控制转台和各臂架动作分别所需的流量值，分别计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值；

根据计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到对应端口，控制各比例阀的开度。

7、根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，采用下述公式计算控制各臂架动作分别所需的流量值：

Qi＝|Ki|×ARMi_Max_Flux

其中，Qi为控制转台或各臂架动作分别所需的流量值；Ki为转台或各臂架对应的流量需求信号；ARMi_Max_Flux为控制转台或各节臂架运动分别所需的最大流量值。

8、根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，采用下述公式计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作分别所需的电流值： $\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{Ii}=\left|\mathrm{Ki}\right|\&times;(\mathrm{Ii}\_\max -\mathrm{Ii}\_\min )+\mathrm{Ii}\_\min & (\mathrm{Ii}\_\min \&le;\mathrm{Ii}\&le;\mathrm{Ii}\_\max ,0<\left|\mathrm{Ki}\right|\&le;1)\\ \mathrm{Ii}=0& (\mathrm{Ki}=0)\end{array}\right.$

其中，Ii为控制与转台和各臂架对应的比例阀动作分别所需的电流值；Ki为转台或各臂架对应的流量需求信号；Ii_max为转台或各臂架对应比例阀最大开度对应的最小电流值；Ii_min为转台或各臂架对应比例阀的开启电流值。

9、一种混凝土泵车的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

信号获取单元，用于获取转台和各臂架分别对应的流量需求信号；

总流量计算单元，用于根据所述流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作所需总流量的理论值；

理想转速计算单元，用于根据所述总流量计算单元计算得到的所述总流量的理论值，计算发动机的理想转速值；

发动机调节单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的所述理想转速值，调节所述发动机的运行速度；

动作控制单元，用于通过发动机带动臂架泵，控制转台和各臂架动作。

10、根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：理想转速修正单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的理想转速值与发动机运行速度上、下限之间的关系，对所述理想转速值进行修正，得到理想转速修正值，发送至所述发动机调节单元。

11、根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

臂架流量计算单元，用于根据转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台和各臂架动作分别所需的流量值；

电流计算单元，用于根据所述臂架流量计算单元计算得到的控制转台和各臂架动作分别所需的流量值，分别计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值；

比例阀控制单元，用于根据所述电流计算单元计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到相应端口，控制各比例阀开度。

12、一种混凝土泵车的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

信号采集单元，用于接收泵车转台和各臂架分别对应的流量需求信号，发送至所述控制装置；

控制装置，用于根据接收到的各流量需求信号，调节发动机的运行速度；

发动机与所述臂架泵相连，通过带动所述臂架泵，控制泵车转台和各臂架动作。

13、根据权利要求12所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置包括：信号获取单元、总流量计算单元、理想转速计算单元、以及发动机调节单元；

所述信号获取单元，用于接收所述信号采集单元发送的转台和各臂架的流量需求信号，发送至总流量计算单元；

所述总流量计算单元，用于根据接收到的转台和各臂架的流量需求信号，计算控制转台和所有臂架动作所需总流量的理论值；

所述理想转速计算单元，用于根据所述总流量计算单元计算得到的所述总流量的理论值，计算发动机的理想转速值；

所述发动机调节单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的所述理想转速值，调节所述发动机的运行速度。

14、根据权利要求13所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括：理想转速修正单元，用于根据所述理想转速计算单元计算得到的理想转速值与所述发动机运行速度上、下限之间的关系，对所述理想转速值进行修正，得到理想转速修正值，发送至所述发动机调节单元。

15、根据权利要求13所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括：转台或臂架流量计算单元、电流计算单元、以及比例阀控制单元；

所述转台或臂架流量计算单元，用于根据所述转台和各臂架分别对应的流量需求信号，计算控制转台或各臂架动作分别所需的流量值；

所述电流计算单元，用于根据所述转台或臂架流量计算单元计算得到的控制转台和各臂架动作分别所需的流量值，分别计算控制与转台和各臂架对应的比例阀动作所需的电流值；

所述比例阀控制单元，用于根据所述电流计算单元计算得到的控制各比例阀动作所需的电流值，分别计算控制各比例阀动作所需的控制脉宽，驱动到相应端口，控制各比例阀开度。

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