CN104615124A

CN104615124A - 电位器标定装置、电位器标定控制方法、装置及系统

Info

Publication number: CN104615124A
Application number: CN201410826949.7A
Authority: CN
Inventors: 刘娟容; 高一平
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Hunan Zoomlion Crawler Crane Co Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: CN104615124B

Abstract

本发明公开了一种电位器标定装置、电位器标定控制方法、装置及电位器控制系统，其中，该装置包括：电位器和可编程逻辑控制器PLC，其中，电位器包括电位A，P，B，电位器的中位P与地连接，电位器的两端A，B与PLC的输出电源连接，电位器的电刷与PLC的信号输入端连接；PLC，依据电位器与PLC的连接方式，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定，解决了相关技术中存在的由于损耗导致位置发生漂移，从而导致输出存在偏差题的问题，进而达到了改变电位器的连接结构，使得电位器的中位较为稳定，有效避免发生漂移而导致的输出存在偏差的效果。

Description

电位器标定装置、电位器标定控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种电位器标定装置、电位器标定控制方法、装置及系统。

背景技术

在起重机控制系统中，电位器是实现模拟量比例控制的重要元器件，如电控手柄、电控脚踏控制器等，这些元器件通过手动控制幅度大小控制电位器电刷位置，从而调节模拟量输入大小，这一模拟量信号经过可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称为PLC)处理，成相应比例地控制泵或阀的输出，从而实现电液比例控制。

当电位器电刷位于中位P时，表示手柄或脚踏控制器无任何动作，当电位器电刷位于B点或A点时，表示手柄或脚踏控制器的两个极限位置(前后或左右)，实际使用时，需要对A、B、P三个位置值进行标定，理论上标定完成后，这几个值为一确定值，当电刷处于某一位置时，PLC将此时电位器的实际值与标定值进行比较，根据一定的线性关系输出相应的控制信号。但实际上，一方面，每个电位器的最大值、最小值、中位值不可能完全一致，另一方面，使用一段时间后，可能出现漂移，即电位器的最大值、最小值、中位值与标定值不一致，当漂移量大时会出现控制失灵，甚至机构动作无法停止的危险情况。

图1是相关技术中的电位器控制结构示意图，如图1所示，

(1)假设当电刷位于A位置时，PLC的AI输入为U_max，变量泵的输出为P_max，方向阀1得电。

(2)当电刷位于B位置时，输入为U_min，变量泵的输出为P_max，方向阀2得电。

(3)当电刷位于中位P时，输入为U_mid，变量泵的输出为P_min，方向阀1与方向阀2均不得电，此时机构无动作。

(4)当电刷位于AB间任意点K时，输入为U_k，

如果U_k∈(U_mid,U_max)，方向阀1得电，

变量泵的输出为

P_{k} = \frac{U_{k} - U_{mid}}{U_{\max} - U_{mid}} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min};

如果U_k∈(U_min,U_mid)，方向阀2得电，

变量泵的输出为

P_{k} = \frac{U_{k} - U_{\min}}{U_{mid} - U_{\min}} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min} .

实际使用时，PLC将标定A、B、P三个位置的输入值，即U_max、U_min、U_mid，完成标定后，将根据电刷的实际位置进行相应的输出。理想情况下，U_max、U_min、U_mid不随时间和电位器批次变化而变化，实际上，不同批次电位器这三个值不完全一致，使用时间长了以后，由于电位器内阻变化或物理磨损，这三个值也会与原有标定值不一致，如果中位漂移，当实际中位值小于U_mid时，PLC将会判定为U_k∈(U_min,U_mid)，并对变量泵和方向阀进行相应输出，但此时手柄处于中位，不应该有动作。如果极限位置漂移，将导致输出偏大或偏小。

因此，在相关技术中存在由于损耗导致位置发生漂移，从而导致输出存在偏差的问题。

发明内容

本发明提供了一种电位器标定装置、电位器标定控制方法、装置及系统，以至少解决相关技术中存在的由于损耗导致位置发生漂移，从而导致输出存在偏差的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种电位器标定装置，包括：电位器和可编程逻辑控制器PLC，其中，所述电位器包括电位A，P，B，所述电位器的中位P与地连接，所述电位器的两端A，B与所述PLC的输出电源连接，所述电位器的电刷与所述PLC的信号输入端连接；所述PLC，依据所述电位器与所述PLC的连接方式，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

优选地，该装置还包括：开关，其中，所述开关包括方向1开关，方向2开关，在所述电位器的电刷位于AP之间时，所述方向1开关闭合，当所述电刷位于BP之间时，所述方向2开关闭合；所述方向1开关和所述方向2开关分别与所述PLC的信号输入端连接；所述PLC，依据所述方向1开关，所述方向2开关，以及所述电刷的位置值，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

优选地，还包括：显示器，其中，所述显示器通过控制器局域网络CAN总线与所述PLC连接，所述PLC通过所述显示器接收对所述电位A，P，B的初始标定值。

根据本发明的另一方面，提供了一种电位器标定控制方法，包括：读取电位器的电刷位于任意位置K值为U′_k；其中，所述电位器包括电位A，P，B，所述电位器的中位P与地连接，所述电位器的两端A，B与可编程逻辑控制器PLC的输出电源连接，所述电位器的电刷与所述PLC的信号输入端连接；所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

优选地，所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定包括：通过接收方向1开关和方向2开关的信号标记所述电位器电刷的位置，其中，所述方向1开关和所述方向2开关与所述电位器关联，在所述电位器的电刷位于AP之间时，所述方向1开关闭合，当所述电刷位于BP之间时，所述方向2开关闭合；通过以下方式标定电位器的中位P的位置值U_p，两端A，B的位置值U_a，U_b：当方向1开关闭合时，如果U′_k>U_a，则标定所述电位器端点A的位置值为：U_a＝U′_k，当方向2开关闭合时，如果U′_k>U_b，则标定所述电位器端点B的位置值为：U_b＝U′_k，如果U′_k<U_p，则标定所述电位器中位P的位置值为：U_p＝U′_k。

优选地，在所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定之后，还包括：依据对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理。

优选地，依据对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理包括：确定所述电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b，其中，所述死区值D_p、D_a、D_b用于限定所述电位器的中位P，两端A，B的有效区域；依据确定所述死区值D_p、D_a、D_b，对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理包括以下至少之一：当U′_k∈(U_p,U_p+D_p)时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_min，方向阀1和方向阀2均不打开；当U′_k∈(U_a-D_a,U_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_max，方向阀1打开；当U′_k∈(U_p+D_p,U_a-D_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀1打开；当U′_k∈(U_b-D_b,U_b)，且方向2开关闭合时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_max，方向阀2打开；当U′_k∈(U_p+D_p,U_a-D_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀1打开；当U′_k∈(U_p+D_p,U_b-D_b)，且方向2开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{b} - D_{b}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀2打开；其中，P_max为所述电位器的电刷位于端点A或B时，变量泵的输出；P_min为所述电位器的电刷位于端点P时，变量泵的输出，P_k为所述电位器的电刷位于位置K时，变量泵的输出，U_p为所述电位器中位P的位置值，U_a，U_b分别为两端A，B的位置值，U′_k为所述实际输入值。

优选地，在所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定之后，还包括：对所述电位器的中位P，两端A，B的标定的位置值进行修正；和/或，对确定的所述电位器的中位P，两端A，B的位置值各自对应的死区值D_p、D_a、D_b进行修正。

根据本发明的另一方面，提供了一种电位器标定控制装置，包括：读取模块，用于读取电位器的电刷位于任意位置K值为U′_k；其中，所述电位器包括电位A，P，B，所述电位器的中位P与地连接，所述电位器的两端A，B与可编程逻辑控制器PLC的输出电源连接，所述电位器的电刷与所述PLC的信号输入端连接；标定模块，用于所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

优选地，所述标定模块包括：标记单元，用于通过接收方向1开关和方向2开关的信号标记所述电位器电刷的位置，其中，所述方向1开关和所述方向2开关与所述电位器关联，在所述电位器的电刷位于AP之间时，所述方向1开关闭合，当所述电刷位于BP之间时，所述方向2开关闭合；标定单元，用于通过以下方式标定电位器的中位P的位置值U_p，两端A，B的位置值U_a，U_b：当方向1开关闭合时，如果U′_k>U_a，则标定所述电位器端点A的位置值为：U_a＝U′_k，当方向2开关闭合时，如果U′_k>U_b，则标定所述电位器端点B的位置值为：U_b＝U′_k，如果U′_k<U_p，则标定所述电位器中位P的位置值为：U_p＝U′_k。

优选地，该装置还包括：控制模块，用于依据对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理。

优选地，所述控制模块包括：确定单元，用于确定所述电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b，其中，所述死区值D_p、D_a、D_b用于限定所述电位器的中位P，两端A，B的有效区域；控制单元，用于依据确定所述死区值D_p、D_a、D_b，对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理包括以下至少之一：当U′_k∈(U_p,U_p+D_p)时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_min，方向阀1和方向阀2均不打开；当U′_k∈(U_a-D_a,U_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_max，方向阀1打开；当U′_k∈(U_p+D_p,U_a-D_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{b} - D_{b}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

优选地，该装置还包括：修正模块，用于对所述电位器的中位P，两端A，B的标定的位置值进行修正；和/或，对确定的所述电位器的中位P，两端A，B的位置值各自对应的死区值D_p、D_a、D_b进行修正。

根据本发明的还一方面，提供了一种电位器控制系统，包括：包括上述任一项所述的电位器标定装置，以及显示器，其中，所述PLC为权利要求9至13中任意一项所述的电位器标定控制装置，所述PLC通过控制器局域网络CAN总线与所述显示器连接，依据所述显示器对所述电位器的中位P，两端A，B的位置值进行标定，所述PLC，还用于依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及电刷位于任意位置K值U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定；和/或，依据所述显示器确定所述电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b。

通过本发明，采用电位器和可编程逻辑控制器PLC，其中，所述电位器包括电位A，P，B，所述电位器的中位P与地连接，所述电位器的两端A，B与所述PLC的输出电源连接，所述电位器的电刷与所述PLC的信号输入端连接；所述PLC，依据所述电位器与所述PLC的连接方式，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定，解决了相关技术中存在的由于损耗导致位置发生漂移，从而导致输出存在偏差题的问题，进而达到了改变电位器的连接结构，使得电位器的中位较为稳定，有效避免发生漂移而导致的输出存在偏差的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中的电位器控制结构示意图；

图2是根据本发明实施例电位器标定装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的电位器标定控制方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的电位器标定控制装置的结构框图；

图5是根据本发明实施例的电位器标定控制装置中标定模块44的优选结构框图；

图6是根据本发明实施例的电位器标定控制装置的优选结构框图一；

图7是根据本发明实施例的电位器标定控制装置中控制模块62的优选结构框图；

图8是根据本发明实施例的电位器标定控制装置的优选结构框图二；

图9是根据本发明实施例的电位器控制系统的结构框图；

图10是根据本发明优选实施方式一的电位器控制结构的示意图；

图11是根据本发明优选实施方式二的电位器控制结构的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中，提供了一种电位器标定装置，图2是根据本发明实施例电位器标定装置的结构框图，如图2所示，该电位器标定装置20包括：电位器22和可编程逻辑控制器PLC24，其中，电位器22包括电位A，P，B，电位器的中位P与地连接，电位器的两端A，B与PLC的输出电源连接，电位器的电刷与PLC的信号输入端连接；PLC24，依据电位器与PLC的连接方式，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

通过上述结构，通过改变电位器的接线方式，将电位器的中位接地，使得中位值的相对稳定，不仅解决了相关技术中存在的由于损耗导致位置发生漂移，从而导致输出存在偏差题的问题，进而达到了改变电位器的连接结构，使得电位器的中位较为稳定，有效避免发生漂移而导致的输出存在偏差的效果。

优选地，该装置还可以包括：开关，该开关用于关联电刷所处的位置，该开关包括方向1开关，方向2开关，在电位器的电刷位于AP之间时，方向1开关闭合，当电刷位于BP之间时，方向2开关闭合；方向1开关和方向2开关分别与PLC的信号输入端连接；PLC，依据方向1开关，方向2开关，以及电刷的位置值，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

为了直观地实现对电位A，P，B的初始标定，该装置还可以包括：显示器，其中，该显示器通过控制器局域网络CAN总线与PLC连接，PLC通过显示器接收对电位A，P，B的初始标定值。

图3是根据本发明实施例的电位器标定控制方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S302，读取电位器的电刷位于任意位置K值为U′_k；其中，电位器包括电位A，P，B，电位器的中位P与地连接，电位器的两端A，B与可编程逻辑控制器PLC的输出电源连接，电位器的电刷与PLC的信号输入端连接；

步骤S304，PLC依据电位器与PLC的连接方式，以及U′_k，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

通过上述步骤，通过改变电位器的接线方式，将电位器的中位接地，使得中位值的相对稳定，在改变后的结构中实现对电位A，P，B位置值的标定，不仅解决了相关技术中存在的由于损耗导致位置发生漂移，从而导致输出存在偏差题的问题，进而达到了改变电位器的连接结构，使得电位器的中位较为稳定，有效避免发生漂移而导致的输出存在偏差的效果。

在PLC依据电位器与PLC的连接方式，以及U′_k，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定时，可以采用多种方式，例如，可以人为手动地设置的方式标定上述位置值，也可以由上述PLC自动通过相关的程序进行标定。较优地，可以通过以下方式来实现，首先，通过接收方向1开关和方向2开关的信号标记电位器电刷的位置，其中，方向1开关和方向2开关与电位器关联，在电位器的电刷位于AP之间时，方向1开关闭合，当电刷位于BP之间时，方向2开关闭合；之后，通过以下方式标定电位器的中位P的位置值U_p，两端A，B的位置值U_a，U_b：当方向1开关闭合时，如果U′_k>U_a，则标定电位器端点A的位置值为：U_a＝U′_k，当方向2开关闭合时，如果U′_k>U_b，则标定电位器端点B的位置值为：U_b＝U′_k，如果U′_k<U_p，则标定电位器中位P的位置值为：U_p＝U′_k。

优选地，在PLC依据电位器与PLC的连接方式，以及U′_k，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定之后，还可以：依据对电位A，P，B的标定的位置值，以及电位器的实际输入值执行对电位器的输出控制处理。

在依据对电位A，P，B的标定的位置值，以及电位器的实际输入值执行对电位器的输出控制处理时，为使得中位或端点的位置值发生漂移也能够保证控制在允许的误差范围内，可以先确定电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b，其中，死区值D_p、D_a、D_b用于限定电位器的中位P，两端A，B的有效区域；之后，依据确定死区值D_p、D_a、D_b，对电位A，P，B的标定的位置值，以及电位器的实际输入值执行对电位器的输出控制处理包括以下至少之一：当U′_k∈(U_p,U_p+D_p)时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_min，方向阀1和方向阀2均不打开；当U′_k∈(U_a-D_a,U_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_max，方向阀1打开；当U′_k∈(U_p+D_p,U_a-D_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀1打开；当U′_k∈(U_p+D_p,U_b-D_b)_，且方向2开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{b} - D_{b}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀2打开；其中，P_max为电位器的电刷位于端点A或B时，变量泵的输出；P_min为电位器的电刷位于端点P时，变量泵的输出，P_k为电位器的电刷位于位置K时，变量泵的输出，U_p为电位器中位P的位置值，U_a，U_b分别为两端A，B的位置值，U′_k为实际输入值。

另外，由于在使用过程中存在损耗，因此可以在PLC依据电位器与PLC的连接方式，以及U′_k，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定之后，还可以：对电位器的中位P，两端A，B的标定的位置值进行修正；和/或，对确定的电位器的中位P，两端A，B的位置值各自对应的死区值D_p、D_a、D_b进行修正。通过不断地进行实时地修正，使得标定值不稳定的情况彻底解决。

在本实施例中还提供了一种电位器标定控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是根据本发明实施例的电位器标定控制装置的结构框图，如图4所示，该电位器标定控制装置40包括：读取模块42和标定模块44，下面对该装置进行说明。

读取模块42，用于读取电位器的电刷位于任意位置K值为U′_k；其中，电位器包括电位A，P，B，电位器的中位P与地连接，电位器的两端A，B与可编程逻辑控制器PLC的输出电源连接，电位器的电刷与PLC的信号输入端连接；标定模块44，连接至上术读取模块42，用于PLC依据电位器与PLC的连接方式，以及U′_k，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

图5是根据本发明实施例的电位器标定控制装置中标定模块44的优选结构框图，如图5所示，标定模块44包括：标记单元52和标定单元54，下面对该标定模块44进行说明。

标记单元52，用于通过接收方向1开关和方向2开关的信号标记电位器电刷的位置，其中，方向1开关和方向2开关与电位器关联，在电位器的电刷位于AP之间时，方向1开关闭合，当电刷位于BP之间时，方向2开关闭合；标定单元54，连接至上述标记单元52，用于通过以下方式标定电位器的中位P的位置值U_p，两端A，B的位置值U_a，U_b：当方向1开关闭合时，如果U′_k>U_a，则标定电位器端点A的位置值为：U_a＝U′_k，当方向2开关闭合时，如果U′_k>U_b，则标定电位器端点B的位置值为：U_b＝U′_k，如果U′_k<U_p，则标定电位器中位P的位置值为：U_p＝U′_k。

图6是根据本发明实施例的电位器标定控制装置的优选结构框图一，如图6所示，该装置除包括图4所示的所有结构外，还包括：控制模块62，下面对该控制模块62进行说明。

控制模块62，连接至上述标定模块44，用于依据对电位A，P，B的标定的位置值，以及电位器的实际输入值执行对电位器的输出控制处理。

图7是根据本发明实施例的电位器标定控制装置中控制模块62的优选结构框图，如图7所示，该控制模块62包括：确定单元72和控制单元74，下面对该控制模块62进行说明。

确定单元72，用于确定电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b，其中，死区值D_p、D_a、D_b用于限定电位器的中位P，两端A，B的有效区域；控制单元74，连接至上述确定单元72，用于依据确定死区值D_p、D_a、D_b，对电位A，P，B的标定的位置值，以及电位器的实际输入值执行对电位器的输出控制处理包括以下至少之一：当U′_k∈(U_p,U_p+D_p)时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_min，方向阀1和方向阀2均不打开；当U′_k∈(U_a-D_a,U_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_max，方向阀1打开；当U′_k∈(U_p+D_p,U_a-D_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{b} - D_{b}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

图8是根据本发明实施例的电位器标定控制装置的优选结构框图二，如图6所示，该装置除包括图4所示的所有结构外，还包括：修正模块82，下面对该修正模块82进行说明。

修正模块82，连接至上述标定模块44，用于对电位器的中位P，两端A，B的标定的位置值进行修正；和/或，对确定的电位器的中位P，两端A，B的位置值各自对应的死区值D_p、D_a、D_b进行修正。

图9是根据本发明实施例的电位器控制系统的结构框图，如图9所示，该电位器控制系统90包括：上述任一项的电位器标定装置20，以及显示器92，其中，PLC为权利要求9至13中任意一项的电位器标定控制装置，PLC24通过控制器局域网络CAN总线与显示器连接，依据显示器对电位器的中位P，两端A，B的位置值进行标定，PLC24，还用于依据电位器与PLC的连接方式，以及电刷位于任意位置K值U′_k，对电位器的电位A，P，B的位置值进行标定；和/或，依据显示器确定电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b。

下面结合附图对本发明优选实施方式进行说明。

图10是根据本发明优选实施方式一的电位器控制结构的示意图，下面结合图10进行说明。

(1)改变电位器的接线方式，从电位器中位P引出一根线与地线连接，A、B两端分别与PLC的+5V电源连接，关联方向开关，当电刷位于AP之间时方向1开关闭合，当电刷位于PB之间时，方向2开关闭合。PLC根据方向1开关、方向2开关及电位器实际值的判断完成对变量泵、方向阀1、方向阀2的控制。

(2)通过CAN总线将显示器与PLC连接，通过显示器对手柄参数进行设置。

(3)对A、B、P三个位置值进行自动标定。

使电位器电刷位于A点，在显示器上设有确认按键，按下确认键，PLC将保存U_a值，同理标定B、P两点的值U_b、U_p。使用过程中，当电位器电刷位于任意位置K值为U′_k,当方向1开关闭合时，如果U′_k>U_a，U_a＝U′_k，当方向2开关闭合时，如果U′_k>U_b，U_b＝U′_k，如果U′_k<U_p，U_p＝U′_k。即使更换电位器，PLC也将自动完成这三个位置的标定。

(4)通过显示器对A、B、P三个位置分别设置死区值D_a、D_b、D_p。

(5)当U′_k∈(U_p,U_p+D_p)时，P_k＝P_min，方向阀1和方向阀2均不打开；

当U′_k∈(U_a-D_a,U_a)，且方向1开关闭合时，P_k＝P_max，方向阀1打开；

当U′_k∈(U_p+D_p,U_a-D_a)，且方向1开关闭合时，

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀1打开；

当U′_k∈(U_b-D_b,U_b)，且方向2开关闭合时，P_k＝P_max，方向阀2打开；

当U′_k∈(U_p+D_p,U_a-D_a)，且方向1开关闭合时，

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀1打开；

当U′_k∈(U_p+D_p,U_b-D_b)，且方向2开关闭合时，

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{b} - D_{b}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀2打开。

通过上述处理，可以达到以下效果：

1.电位器中位接地，保证中位值相对稳定。

2.通过显示器进行电位器的初次标定，通过PLC对标定值实时修正，彻底解决因物理磨损或电位器阻值变化等导致标定值不准确的问题。

3.通过设定死区值，限定电位器的有效区域，一方面，即使中位或极限位置漂移，也能确保控制正确无误；另一方面，避免在标定值附近产生震荡，彻底解决因电位器漂移而导致控制失灵的问题。

图11是根据本发明优选实施方式二的电位器控制结构的示意图，基于与上述图10的原理相似，即图11中的操作元件的中位P、极限位置A、B值及方向信号通过总线发给PLC，PLC可根据上述相同方法进行处理。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电位器标定装置，其特征在于，包括：电位器和可编程逻辑控制器PLC，其中，

所述电位器包括电位A，P，B，所述电位器的中位P与地连接，所述电位器的两端A，B与所述PLC的输出电源连接，所述电位器的电刷与所述PLC的信号输入端连接；

所述PLC，依据所述电位器与所述PLC的连接方式，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：开关，其中，

所述开关包括方向1开关，方向2开关，在所述电位器的电刷位于AP之间时，所述方向1开关闭合，当所述电刷位于BP之间时，所述方向2开关闭合；

所述方向1开关和所述方向2开关分别与所述PLC的信号输入端连接；

所述PLC，依据所述方向1开关，所述方向2开关，以及所述电刷的位置值，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：显示器，其中，

所述显示器通过控制器局域网络CAN总线与所述PLC连接，所述PLC通过所述显示器接收对所述电位A，P，B的初始标定值。

4.一种电位器标定控制方法，其特征在于，包括：

读取电位器的电刷位于任意位置K值为U′_k；其中，所述电位器包括电位A，P，B，所述电位器的中位P与地连接，所述电位器的两端A，B与可编程逻辑控制器PLC的输出电源连接，所述电位器的电刷与所述PLC的信号输入端连接；

所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定包括：

通过接收方向1开关和方向2开关的信号标记所述电位器电刷的位置，其中，所述方向1开关和所述方向2开关与所述电位器关联，在所述电位器的电刷位于AP之间时，所述方向1开关闭合，当所述电刷位于BP之间时，所述方向2开关闭合；

通过以下方式标定电位器的中位P的位置值U_p，两端A，B的位置值U_a，U_b：当方向1开关闭合时，如果U′_k＞U_a，则标定所述电位器端点A的位置值为：U_a＝U′_k，当方向2开关闭合时，如果U′_k＞U_b，则标定所述电位器端点B的位置值为：U_b＝U′_k，如果U′_k＜U_p，则标定所述电位器中位P的位置值为：U_p＝U′_k。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定之后，还包括：

依据对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，依据对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理包括：

确定所述电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b，其中，所述死区值D_p、D_a、D_b用于限定所述电位器的中位P，两端A，B的有效区域；

依据确定所述死区值D_p、D_a、D_b，对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理包括以下至少之一：

当U′_k∈(U_p,U_p+D_p)时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_min，方向阀1和方向阀2均不打开；

当U′_k∈(U_a-D_a,U_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_max，方向阀1打开；

当U′_k∈(U_p+D_p,U_a-D_a)，且方向1开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀1打开；

当U′_k∈(U_b-D_b,U_b)，且方向2开关闭合时，则控制变量泵的输出为：P_k＝P_max，方向阀2打开；

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀1打开；

当U′_k∈(U_p+D_p,U_b-D_b)，且方向2开关闭合时，则控制变量泵的输出为：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{b} - D_{b}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀2打开；

其中，P_max为所述电位器的电刷位于端点A或B时，变量泵的输出；P_min为所述电位器的电刷位于端点P时，变量泵的输出，P_k为所述电位器的电刷位于位置K时，变量泵的输出，U_p为所述电位器中位P的位置值，U_a，U_b分别为两端A，B的位置值，U′_k为所述实际输入值。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定之后，还包括：

对所述电位器的中位P，两端A，B的标定的位置值进行修正；和/或，对确定的所述电位器的中位P，两端A，B的位置值各自对应的死区值D_p、D_a、D_b进行修正。

9.一种电位器标定控制装置，其特征在于，包括：

读取模块，用于读取电位器的电刷位于任意位置K值为U′_k；其中，所述电位器包括电位A，P，B，所述电位器的中位P与地连接，所述电位器的两端A，B与可编程逻辑控制器PLC的输出电源连接，所述电位器的电刷与所述PLC的信号输入端连接；

标定模块，用于所述PLC依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及所述U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述标定模块包括：

标记单元，用于通过接收方向1开关和方向2开关的信号标记所述电位器电刷的位置，其中，所述方向1开关和所述方向2开关与所述电位器关联，在所述电位器的电刷位于AP之间时，所述方向1开关闭合，当所述电刷位于BP之间时，所述方向2开关闭合；

标定单元，用于通过以下方式标定电位器的中位P的位置值U_p，两端A，B的位置值U_a，U_b：当方向1开关闭合时，如果U′_k＞U_a，则标定所述电位器端点A的位置值为：U_a＝U′_k，当方向2开关闭合时，如果U′_k＞U_b，则标定所述电位器端点B的位置值为：U_b＝U′_k，如果U′_k＜U_p，则标定所述电位器中位P的位置值为：U_p＝U′_k。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

控制模块，用于依据对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

确定单元，用于确定所述电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b，其中，所述死区值D_p、D_a、D_b用于限定所述电位器的中位P，两端A，B的有效区域；

控制单元，用于依据确定所述死区值D_p、D_a、D_b，对所述电位A，P，B的标定的位置值，以及所述电位器的实际输入值执行对所述电位器的输出控制处理包括以下至少之一：

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀1打开；

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{a} - D_{a}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min}

方向阀1打开；

P_{k} = \frac{U_{k}^{'} - (U_{p} + D_{p})}{(U_{b} - D_{b}) - (U_{p} + D_{p})} \times (P_{\max} - P_{\min}) + P_{\min},

方向阀2打开；

13.根据权利要求9至12中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

修正模块，用于对所述电位器的中位P，两端A，B的标定的位置值进行修正；和/或，对确定的所述电位器的中位P，两端A，B的位置值各自对应的死区值D_p、D_a、D_b进行修正。

14.一种电位器控制系统，其特征在于，包括：包括权利要求1至3中任一项所述的电位器标定装置，以及显示器，其中，所述PLC为权利要求9至13中任意一项所述的电位器标定控制装置，所述PLC通过控制器局域网络CAN总线与所述显示器连接，依据所述显示器对所述电位器的中位P，两端A，B的位置值进行标定，所述PLC，还用于依据所述电位器与所述PLC的连接方式，以及电刷位于任意位置K值U′_k，对所述电位器的电位A，P，B的位置值进行标定；和/或，依据所述显示器确定所述电位器的中位P，两端A，B的位置值的各自对应的死区值D_p、D_a、D_b。