CN103999006B - 利用电液致动器系统的操作者自调整方法 - Google Patents

利用电液致动器系统的操作者自调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用电液致动器系统的操作者自调整方法，该方法包括：通过HMI选择具体EHA系统的步骤；显示限定了致动器速度相对于所选定的EHA系统的操纵杆指令的映射关系的曲线图的步骤；当使用者按压预定按钮时，通过将已存储的所选定的EHA系统的致动器最大速度值与随着被按压按钮的次数成比例地增加或减小的增益相乘，来调整致动器最大速度的步骤；以及将已调整的致动器最大速度存储在EHA系统的上控制器内的步骤。利用电液致动器的设备使得可以直接地调整致动器速度特性，这是用利用例如HMI显示设备和操作按钮的现有设备所不能实现的。

Description

利用电液致动器系统的操作者自调整方法
技术领域
本发明涉及一种利用电液致动器系统的操作者自调整方法。更特别地，本发明涉及一种利用电液致动器系统的操作者自调整方法，其中操作者可通过包括多个电液致动器系统的机器中的人机界面(HMI)显示仪器，个性化地调整操纵杆指令相对于致动器速度指令的查询表，使得操作者可个性化地将致动器的加速度特性调整到期望的致动器速度特性，这与仅包括现有固定致动器速度特性的机器不同。
背景技术
在包括传统液压致动器系统的机器中，一旦滑阀设计确定后，只要不替换滑阀，致动器的速度特性就不能修改。另外，由于操作者不能个性化地修改致动器的速度特性，因此操作者实际上不能调整致动器的速度特性。然而，在包括液压制动器系统的机器中，操作者可利用HMI显示器个性化地调整致动器的速度特性，这一点不能在传统机器中实现。
发明内容
技术问题
因此，本发明致力于解决现有技术中出现的上述问题，且本发明的目的是提供一种利用电液致动器系统的操作者自调整方法，其中操作者可通过包括多个电液致动器系统的机器中的人机界面(HMI)显示仪器，个性化地调整相应致动器的速度，以获得操作者期望的致动器速度特性。
为了便于参考，本发明具有如下一个功能，所述功能不能在包括现有固定液压系统的机器中实现。另外，本发明能够使操作者在考虑了操作者特性和工作环境特性情况下，个性化地调整适当的致动器速度特性，由此提高机器的生产力。另外，在包括传统液压制动器系统的机器中，一旦滑阀设计被确定，则只要不替换滑阀，就不能修改致动器的速度特性。相反，本发明能够使操作者在考虑了操作者特性和工作环境特性的情况下，个性化地调整适当的致动器速度特性，由此提高机器生产力。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明一实施方式，提供一种利用电液致动器系统的操作者自调整方法，包括：
容许人机仪器(HMI)响应于使用者操纵而选择多个电液致动器(EHA)系统中的任一个的步骤；显示限定操纵杆指令相对于所选定的EHA系统的致动器速度指令的映射关系的曲线图的步骤；如果预定按钮(或按键)由使用者按压，则通过将所选定的EHA系统的致动器的预存储最大速度值与相对于按钮(或按键)的按压次数成比例地增加或减小的增益相乘，调整相应致动器的最大速度的步骤；以及将所述致动器的已调整最大速度存储在相应EHA系统的上控制器内的步骤。
优选地，所述的利用电液致动器系统的操作者自调整方法，还可包括：如果确定使用者期望根据使用者操纵来调整所述致动器的加速度特性，则容许所述HMI响应于使用者的操纵，选择所述多个EHA系统中的任一个的步骤；显示限定了操纵杆指令相对于所选定的EHA系统的致动器速度指令的映射关系的曲线图的步骤；如果预定按钮(或按键)由使用者按压，则通过将所选定的EHA系统的致动器的预存储加速度特性值与相对于按压的按钮(或按键)的次数成比例地增加或降低的增益相乘，调整相应致动器的加速度特性的步骤；以及将所述致动器的已调整加速度特性存储在相应EHA系统的上控制器内的步骤。
根据本发明的利用电液致动器系统的操作者自调整方法，还可包括：容许HMI将操纵杆指令相对于当所述致动器的最大速度值与通过显示所述映射图而得到的增益相乘时调整的致动器速度指令的映射图通知使用者的步骤。
优选地，容许HMI选择EHA系统的步骤可包括：容许HMI响应于使用者操纵而选定预定操作者调整模式的步骤；如果选定所述操作者调整模式，则询问使用者是否期望调整所述致动器的最大速度的步骤；以及如果作为询问结果，使用者期望调整所述致动器的最大速度，则响应于使用者操纵，选定所述多个EHA系统中的任一个的步骤。
此外，根据本发明的利用电液致动器系统的操作者自调整方法，在HMI选择操作者调整模式的步骤和询问使用者是否期望调整所述致动器的最大速度的步骤之间，还可包括：询问是否将所述致动器的最大速度值重设为初始调整状态下的缺省值的步骤；以及如果作为询问结果，期望根据使用者的操纵重设所述最大速度值，将操纵杆指令相对于致动器速度指令的初始映射表值存储在相应EHA的上控制器内的步骤，另一方面，如果不期望重设所述最大速度值，则容许程序进入以下步骤，即询问是否期望调整所述致动器的最大速度。
技术效果
如上所述构造的根据本发明一实施方式的利用电液致动器系统的操作者自调整方法具有以下优点。
在利用电液致动器系统的机器中，操作者可利用HMI显示仪器和操纵按钮个性化地调整致动器速度特性，这在传统机器中是不能实现的。另外，在包括液压致动器系统的机器中，一旦滑阀设计被确定，则只要不替换滑阀，则致动器的速度特性不能被修改。相反，本发明能够使操作者在考虑了操作者特性和工作环境特性的情况下，个性化地调整适当的致动器速度特性，由此提高机器生产力。
附图说明
图1是示出应用了根据本发明的利用电液致动器系统的操作者自调整方法的系统的示例的示意图；以及
图2和3是按顺序示出根据本发明的利用电液致动器系统的操作者自调整方法的控制操作的流程图。
附图主要元件列表
101-1～101-3：EHA系统102：HMI
103：上控制器104：EM
105：致动器
具体实施方式
现将参照附图详述本发明的优选实施方式。
诸如详细构造和元件等在具体实施方式中限定的对象，仅是提供用于来辅助本领域技术人员透彻理解本发明的具体细节，本发明并不局限于下文公开的实施方式。
为了清楚地描述本发明，故将略去与该具体实施方式无关的部分，且通篇说明书中，相似元件由相似参考标号标示。
在说明书和权利要求书中，当一部分包括元件时，意思是表示包括其它元件，而不排除其它元件，除非本文另有具体说明。
图1是示出应用了根据本发明的利用电液致动器系统的操作者自调整方法的系统的示例的示意图。
如图1所示，该发明性系统包括：多个EHA系统101-1至101-3；HMI102，其构造为响应于使用者操纵、而调整多个EHA系统101-1至101-3中特定EHA系统的致动器的速度特性和加速度特性；上控制器103，其构造为基于致动器的速度特性和加速度特性来控制电马达(EM)104，所述致动器的速度特性和加速度特性由HMI102调整；EM104，其在上控制器103的控制下，利用由HMI102调整过的指令值驱动；以及致动器15，其基于致动器的速度特性和加速度特性操作，所述致动器的速度特性和加速度特性由HMI102调整。
在此，为了调整致动器的速度，操作HMI102，使得它响应于使用者操纵而选定多个电液致动器(EHA)系统101-1至101-3中的任一个，显示限定了操纵杆指令相对于所选定EHA系统的致动器速度指令的映射关系的曲线图，如果使用者在观察显示的曲线图时按下预定按钮(或按键)，则通过将与按钮(或按键)的按压次数成比例地增加或降低的增益与所选定的EHA系统的致动器的预存储最大速度值相乘，来调整相应致动器的最大速度，并且将致动器的已调整最大速度存储在相应EHA系统的上控制器内。
另外，为了调整致动器的加速度特性，操作HMI102，使得如果确定使用者期望根据使用者的操纵来调整致动器的加速度特性，则响应于使用者的操纵，HMI102选定多个EHA系统101-1至101-3中的任一个，显示限定了操纵杆指令相对于所选定EHA系统的致动器速度指令的映射关系的曲线图，如果使用者在观察显示的曲线图时按下预定按钮(或按键)，则通过将与按钮(或按键)的按压次数成比例地增加或减小的增益与所选定的EHA系统的致动器的预存储加速度特性值相乘，来调整相应致动器的加速度特性，并且将致动器的已调整加速度特性存储在相应EHA系统的上控制器内。
特别地，HMI102将操纵杆指令相对于每当通过显示映射图而得到的增益与致动器的最大速度值相乘时调整的致动器速度指令的映射图，通知使用者。
下文，将执行容许HMI102选择EHA系统的步骤。
换言之，首先，HMI102响应于使用者的操纵而选择预定操作者调整模式，如果选定了操作者调整模式，则询问使用者是否期望调整致动器的最大速度，以及如果作为询问结果，使用者期望调整致动器的最大速度，则响应于使用者的操纵，选定多个EHA系统中的任一个。
另外，在HMI选择操作者调整模式的步骤和询问使用者是否期望调整致动器的最大速度的步骤之间，HMI102询问是否将致动器的最大速度重设为初始调整状态下的缺省值，如果作为询问结果，期望根据使用者的操纵重设最大速度值，则将操纵杆指令相对于致动器速度指令的初始映射表值存储在相应EHA系统的上控制器内，另一方面，容许程序进行到如下步骤，即如果不期望重设最大速度值，则询问是否期望调整致动器的最大速度。
最佳方式
下文，将参照图2和3详述根据图1的本发明的利用电液致动器系统的操作者自调整方法的操作。
图2和3是按顺序示出根据本发明的利用电液致动器系统的操作者自调整方法的控制操作的流程图。
首先，如图2所示，在机器起动之后，启动HMI。其后，当操作者选择操作者调整模式时(S101)，HMI询问是否将致动器的最大速度值重设为机器的初始调整状态下的缺省值(S102)。
如果作为询问结果，操作者期望将最大速度值重设为缺省值，则HMI将操纵杆指令相对于致动器速度指令的初始映射表值存储在上控制器内(S103)。
另一方面，如果操作者不期望将最大速度值重设为缺省值，则HMI确定操作者期望调整机器，且程序进行到后续步骤(S104)。
在后续步骤中，HMI询问是否操作者期望调整致动器的最大速度(S104)。
作为如果操作者不期望调整致动器的最大速度的结果，程序进行到调整致动器的加速度特性的步骤。另一方面，如果作为询问结果，操作者期望调整致动器的最大速度，则HMI响应于操作者的操纵，选择多个EHA系统中的任一个(S105)。
下一步，EMI显示限定了操纵杆指令相对于由操作者选定的EHA系统的致动器速度指令的映射关系的曲线图(S106)，并询问操作者是否期望将致动器的最大速度指令调整为较大的一个(S107)。
此时，如果操作者期望将致动器的最大速度调整为较大的一个，则他或她按下预定按钮(S109)。
然后，HMI通过将与按钮的按压次数成比例增加的增益(>1)与所选定EHA系统的致动器的预存储最大速度值相乘，来调整相应致动器的最大速度(S110)。
其后，HMI将操纵杆指令相对于每当通过显示映射曲线图而得到的增益(>1)与致动器的最大速度指令值相乘时调整的致动器速度指令的映射图，通知使用者，使得操作者可确定修改后的值(S111)。
另一方面，如果操作者不期望将致动器的最大速度调整到较大的一个，则程序进行到后续步骤，在后续步骤中，HMI询问操作者是否将致动器的最大速度调整到较小的一个(S108)。
作为询问结果，如果操作者期望将致动器的最大速度调整到较小的一个，则他或她按压预定按钮(S109)。此时，HMI通过将所选定的EHA系统的致动器的预存储最大速度值与相对于按下按钮的次数成比例减小的增益(<1)相乘，调整相应致动器的最大速度(S114)。
其后，HMI显示操纵杆指令与当通过所述增益(<1)与致动器的最大速度指令值相乘时调整的致动器速度指令的映射图，使得操作者可确定修改后的值(S115)。
最后，如果操作者不期望调整致动器的最大速度，则HMI将所选定的EHA系统的致动器的最大速度值与增益(＝1)相乘，使得调整后的值等于先前值(S116至S118)。
最后，HMI将调整后的值存储在上控制器内，并终止程序(S112)。
附加地，操作者可执行对致动器的加速度特性的调整。
换言之，如图3所示，如果操作者期望将预设加速度特性值调整为较大的一个，则他或她按压预定按钮(S201至S205)。
此时，HMI通过将所选定的EHA系统的致动器的预存储加速度特性值与相对于按下按钮的次数成比例增加的增益(>1)相乘，调整相应致动器的加速度特性(S206)。
然后，HMI显示操纵杆指令相对于当通过所述增益(>1)与致动器的加速度特性值相乘时调整的致动器速度指令的映射图，使得操作者可确定修改后的值(S207)。
另一方面，如果操作者不期望将预设加速度特性值调整到较大的一个，则程序进行到后续步骤，在该后续步骤，HMI询问是否操作者期望将致动器的加速度特性值调整到较小的一个(S209)。
作为询问结果，如果操作者期望将致动器的加速度特性值调整到较小的一个，则他或她按压预定按钮(S210)。此时，HMI通过将所选定的EHA系统的致动器的预存储加速度特性值与相对于按下按钮的次数成比例减小的增益(<1)相乘，调整相应致动器的加速度特性(S211)。
其后，HMI显示操纵杆指令相对于当通过所述增益(>1)与致动器的加速度特性值相乘时调整的致动器速度指令的映射图，使得操作者可确定修改后的值(S212)。
最后，如果操作者不期望调整致动器的加速度特性值，则HMI将所选定的EHA系统的致动器的加速度特性值与增益(＝1)相乘，使得调整后的值等于先前值(S213至S215)。
最终，HMI将调整后的结果存储在上控制器内，并终止程序(S208)。
如上所述，本发明能够使操作者通过在包括多个电液致动器系统的机器中的HMI显示仪器，个性化地调整操纵杆指令相对于致动器速度指令的查询表，使得操作者可个性化地将致动器的加速度特性调整成期望的致动器速度特性，这与仅包括现有固定致动器速度特性的机器不同。
产业应用性
如上所述，根据如上述的本发明，操作者可个性化地调整操纵杆指令相对于通过包括多个电液致动器系统的机器中的HMI(人机界面)显示仪器得到的致动器速度指令之间关系的查询表，使得操作者可个性化地将致动器的加速度特性调整成期望的致动器速度特性，这与仅包括现有固定致动器速度特性的机器不同。

Claims (5)

1.一种利用电液致动器系统的操作者自调整方法，包括：
容许人机仪器HMI响应于使用者操纵而选择多个电液致动器EHA系统中的任一个的步骤；
显示限定了操纵杆指令相对于所选定的电液致动器EHA系统的致动器速度指令的映射关系的曲线图的步骤；
如果预定按钮由使用者按压，则通过将所选定的电液致动器EHA系统的致动器的预存储最大速度值与相对于按钮的按压次数成比例地增加或减小的增益相乘，调整相应致动器的最大速度的步骤；以及
将所述致动器的已调整最大速度存储在相应电液致动器EHA系统的上控制器内的步骤。
2.如权利要求1所述的利用电液致动器系统的操作者自调整方法，还包括：
如果确定使用者期望根据使用者操纵来调整所述致动器的加速度特性，则容许所述人机仪器HMI响应于使用者的操纵，选择所述多个电液致动器EHA系统中的任一个的步骤；
显示限定了操纵杆指令相对于所选定的电液致动器EHA系统的致动器速度指令的映射关系的曲线图的步骤；
如果预定按钮由使用者按压，则通过将所选定的电液致动器EHA系统的致动器的预存储加速度特性值与相对于按压的按钮的次数成比例地增加或降低的增益相乘，调整相应致动器的加速度特性的步骤；以及
将所述致动器的已调整加速度特性存储在相应电液致动器EHA系统的上控制器内的步骤。
3.如权利要求1或2所述的利用电液致动器系统的操作者自调整方法，还包括：
容许人机仪器HMI将操纵杆指令相对于致动器速度指令的映射图通知使用者的步骤，其中所述致动器速度指令是每当所述致动器的最大速度值与通过显示所述映射图而得到的增益相乘时调整的致动器速度指令。
4.如权利要求3所述的利用电液致动器系统的操作者自调整方法，其中容许人机仪器HMI选择电液致动器EHA系统的步骤包括：
容许人机仪器HMI响应于使用者操纵而选定预定操作者调整模式的步骤；
如果选定所述操作者调整模式，则询问使用者是否期望调整所述致动器的最大速度的步骤；以及
如果作为询问结果，使用者期望调整所述致动器的最大速度，则响应于使用者操纵，选定所述多个电液致动器EHA系统中的任一个的步骤。
5.如权利要求4所述的利用电液致动器系统的操作者自调整方法，在人机仪器HMI选择操作者调整模式的步骤和询问使用者是否期望调整所述致动器的最大速度的步骤之间，还包括：
询问是否将所述致动器的最大速度值重设为初始调整状态下的缺省值的步骤；以及
如果作为询问结果，期望根据使用者的操纵重设所述最大速度值，则将操纵杆指令相对于致动器速度指令的初始映射表值存储在相应电液致动器EHA的上控制器内的步骤，另一方面，如果不期望重设所述最大速度值，则容许程序进入以下步骤，即询问是否期望调整所述致动器的最大速度。
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