CN105329823A - 一种高空作业平台智能行走控制系统及其控制方法 - Google Patents
一种高空作业平台智能行走控制系统及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种高空作业平台智能行走控制系统,属于工程机械高空作业设备领域,包括高空作业平台本体,高空作业平台本体包括平台、二号臂、一号臂、转台及车架,平台与二号臂连接,二号臂与一号臂连接,一号臂安装在转台上,转台安装在车架上,还包括用于显示臂架状态的检测开关、设置在控制面板上的油门控制开关、为作业平台提供行走动力的发动机及控制器,控制器与行走比例阀连接;另外还提供了一种高空作业平台智能行走控制系统的控制方法。本发明将高空作业平台的车辆行走最大速度和臂架状态相关联,根据臂架的状态设置发动机的转速,进而控制行走速度,有效保证高空作业平台行走起停动作的平稳可靠,提高操作者舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及一种高空作业平台,特别涉及一种高空作业平台智能行走控制系统及其控制方法,属于工程机械高空作业设备领域。
背景技术
高空作业平台是一种自行走式的工程机械,操作者需要在吊篮中进行高空作业平台的行走和转向动作。现有的高空作业车种类较多,主要有剪叉式、折叠臂式、直臂式等。折叠臂式和直臂式的高空作业平台因为吊篮重心不在车架中心上,在操作时高空作业平台会晃动更加厉害。对于自行走式的高空车,如何使得行走起停动作平缓、稳定是确保施工安全的关键,也是提高操作者人机体验的重要方面,现有市场上不少高空作业平台的动作起停控制效果较差,导致每个动作平稳起动停止时操作舒适感较差。
自行式高空作业平台在底盘处于安全的倾斜角度内时都可以行驶,但当折叠臂和直臂式高空作业平台的臂架处于不同位置时,同样的行走控制方式有可能起停的晃动大小也不一样,例如当臂架处于储存位置时(臂架全收)行走起停时的晃动会相对小一些,相对的也比较易控制;当臂架处于最大作业高度(臂架全伸且变幅到最大)时,即车辆处于极限位置时,行走的起停就会有很大晃动,此时的晃动会对车辆的安全造成很大威胁。
现有折叠臂式高空作业平台结构如图1所示,高空作业平台一般包括平台1、二号臂2、一号臂3、转台4和车架5,直臂式高空作业平台只有一号臂3没有二号臂2,对于和平台相连接处有无曲臂因车型不同而定,直臂式和折叠臂式都有可能带曲臂。行走晃动最大的点为二号臂2变幅到最大,如图1所示的二号臂2可沿顺时针方向继续上变幅,一号臂3变幅到最大,如图1所示一号臂3直上变幅到最大,有较大的冲击,会导致车体有较大的晃动,严重的会将操作人员从工作平台上甩出,造成人员伤亡,所以这种臂架极限位置时起停控制尤显重要。
现有的高空作业平台行走控制技术不能很好地控制行走起停,也就是起停的斜坡处理不好,也没有结合电控比例阀特有信号控制的特性,很难实现操作行走时舒适无晃动,也没有结合臂架所处位置合理的设置行走控制输出的最大值和最小值,不能做到合理的智能控制高空作业平台的行走;要么就是斜坡设置时间过长起动停止平稳了,但起动时输出由最小值到最大值所需时间或者停止时输出由最大值变到最小值所需时间长,这样就会导致响应效果变差,不能及时响应根据输入值的变化快速变化输出值;斜坡变长还会产生一个很大的隐患,就是在输入信号停止时,如果输出信号不能很快的响应并相应快速减少输出,就会出现溜车现象,相应的如果斜坡时间设置过短就会造成起动和停止时晃动大,人操作起来不舒适,目前只能依靠驾驶员的经验和合理的操控行走才能克服这一问题,使用不便,局限性较大。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种高空作业平台智能行走控制系统,有效保证高空作业平台行走起停动作的平稳可靠,避免高空作业平台起停动作时的冲击,切实提高操作者的舒适度。另外,本发明还提供了一种高空作业平台智能行走控制系统的控制方法。
为了实现上述目的,本发明采用的一种高空作业平台智能行走控制系统,包括高空作业平台本体,所述高空作业平台本体包括平台、二号臂、一号臂、转台及车架,所述平台与二号臂连接,二号臂与一号臂连接,一号臂安装在转台上,所述转台安装在车架上;
还包括用于显示臂架状态的检测开关、设置在控制面板上的油门控制开关、为作业平台提供行走动力的发动机,及分别与检测开关、油门控制开关和发动机连接的控制器,所述控制器与行走比例阀连接;
所述检测开关包括安装在二号臂上的二号臂全缩检测开关、二号臂变幅检测开关及安装在一号臂上的一号臂变幅检测开关,各检测开关分别与控制器连接;
所述二号臂全缩检测开关,用于检测二号臂是否处于全缩状态,当检测处于全缩状态时,二号臂全缩检测开关向控制器发出检测信号;
所述二号臂变幅检测开关,用于检测二号臂是否处于变幅角度,当检测处于变幅角度时,二号臂变幅检测开关向控制器发出检测信号;
所述一号臂变幅检测开关,用于检测一号臂是否处于变幅角度,当检测处于变幅角度时,一号臂变幅检测开关向控制器发出检测信号;
所述控制器,用于接收二号臂上的全缩检测或变幅检测开关传递的检测信号,接收一号臂变幅检测开关传递的检测信号及接收控制面板上的油门控制开关传递的油门开闭信号,控制器根据臂架的不同状态及油门开关的闭合程度调节发动机转速,并通过对行走比例阀控制信号的调节,实现高空作业平台的行走起停减速。
另外,本发明还提供了一种高空作业平台智能行走控制系统的控制方法,该控制方法包括以下步骤:
1)在折叠臂式高空作业平台上设置三个开关,分别为二号臂全缩检测开关、二号臂变幅检测开关及一号臂变幅检测开关,三个开关分别表示臂架的三个状态,其中如果一号臂变幅检测开关发生变化说明一号臂处于一个变幅角度设为α1,如果二号臂变幅检测开关发生变化说明二号臂处于一个变幅的角度设为α2,如果二号臂全缩检测开关发生变化说明二号臂处于伸出状态,其中α1、α2的角度值根据车辆自身设置,当这三个开关任意一个开关发生状态变化则代表车辆臂架不再处于存储状态,此时三个检测开关将检测信号输入到控制器,控制器相应调节油门大小输出;
2)将三个检测开关的状态输入控制器,用变量表示三个开关,一号臂变幅检测开关用变量A表示,二号臂变幅检测开关用变量B表示,二号臂全缩检测开关用变量C表示,当A=ture时表示一号臂变幅检测开关检测到位,即一号臂处于一个变幅的角度α1或α1以上角度;当B=ture时表示二号臂变幅检测开关检测到位,即二号臂处于一个变幅的角度α2或α2以上角度,当C=ture时表示二号臂全缩检测开关检测到位,即二号臂处于全缩状态;
3)设定控制发动机转速的按钮进控制器的状态用参数D表示,当D=ture时表示操作者需要相对较高的油门,当D=false时表示操作者需要相对较低的油门;
4)设定发动机转速为N,N代表发动机正在输出的转速要求。根据发动机自身的转速性能,会有发动机怠速为Nmin,发动机最大转速位Nmax,在控制程序中设定六个转速分别为N1、N2、N3、N4、N5、N6,Nmin≤N1<N3<N5<N6,N1<N2<N4<N6≤Nmax,且N3<N4,因此,最终N值范围在N1与N6之间;
5)控制器根据步骤2)中臂架的不同状态及步骤3)中油门开关的闭合程度分出八种情况分别对应输出步骤4)中所述的六种发动机转速,其中:
(a)当参数AorB=ture成立,C=ture不成立且D=ture不成立时,输出发动机转速N=N1;
(b)当参数AorB=ture成立,C=ture不成立且D=ture成立时,则输出发动机转速N=N2;
(c)当参数AorB=ture成立,C=ture成立且D=ture不成立时,输出发动机转速N=N3;
(d)当参数AorB=ture成立,C=ture成立且D=ture不成立时,输出发动机转速N=N4;
(e)当参数AorB=ture不成立,C=ture不成立且D=ture不成立,输出发动机转速N=N3;
(f)当参数AorB=ture不成立,C=ture不成立且D=ture成立时,输出发动机转速N=N4;
(g)当参数AorB=ture不成立,C=ture成立且D=ture不成立时,输出发动机转速N=N5;
(h)当参数AorB=ture不成立,C=ture成立且D=ture成立时,输出发动机转速N=N6;
6)行走输出值Y需要根据行走手柄的输入值X的大小确定最终的输出:
首先,调试确定行走阀的Ymin和Ymax,设定一个Ymin1值,Ymin1<Ymin,此参数用在行走阀停止时的最小电压,阀口打开时的最小电流I1要大于关闭阀口时的最小电流I2,即I1>I2,在阀关断时的最小电压Ymin1应小于阀开启时的最小电压Ymin;
手柄输入X对应一段有效值为Xmin到Xmax,控制器给出计算X与Y的对应关系,最大值对应最大值,最小值对应最小值,根据对应关系,当手柄推到中间某个值时设为Xin,此时输出的Y值为Y需通过以下关系式计算:
Y需=Ymin+(Ymax-Ymin)/(Xmax-Xmin)*(Xin-Xmin),
当操作者操作控制行走手柄很平缓,即Xin-Xmin缓慢变化则启动和停止会相对平缓。
作为改进,所述的步骤6)中,当操作者快速推手柄在较短的时间里Xin-Xmin变化很大时,还需通过以下内容控制行走:
Ⅰ)制定信号输出增加过程的控制曲线,曲线为输入信号Xin所需要的Y需与时间的关系,将输出从Ymin到Y需的变化过程中平均分成三段,即Ymin-Y2、Y2-Y3、Y3-Y需,设定一个从Ymin-Y3控制曲线斜率K1和Y3-Y需段的控制斜率的斜率K2,K1>K2;
Ⅱ)制定停止时的控制输出曲线,输出从Ymin到Y需的变化过程中将其平均分成三段,即:Ymin-Y2、Y2-Y3、Y3-Y需。从Y需-Y2控制曲线的斜率值-K1,Y2-Ymin控制曲线的斜率值-K2,即前一段单位时间内的变化量大于后一段。
作为改进,该控制方法所用控制器的实现方式如下:
手柄的输入值Xin需要在Xmin和Xmax之间视为有效输入,根据步骤6)里关系式计算出Y需,设定最小输出Ymin和最大值Ymax,及Ymin1,其中Ymin1略小于Ymin,将Ymin到Ymax均分为3或4份,变化快的斜率参数K1和变化慢的斜率参数K2,经过控制器计算,按照步骤Ⅰ)和Ⅱ)给出的特性曲线计算,得出行走在起动和停止时的输出到行走阀的PWM信号。
本发明的有益效果是:将高空作业平台的车辆行走最大速度和臂架状态进行相关联,根据臂架的状态设置发动机的转速,从而通过控制行走时的发动机转速控制行走的速度;并提供一种高空作业平台智能行走控制系统的控制方法,实现了高空作业平台的行走起停减速,解决高空作业平台起停动作时的冲击,提高操作者的舒适度,使得高空作业平台操作起来平稳;传统的比例阀控制完全依靠操作人员的技能来控制操纵的舒适度和安全性,操作人员更换或者操作人员误操作时,会造成行驶动作大的晃动,存在大的安全隐患,若控制系统采用本发明提出的智能行走控制方法,无论操作人员如何动作、操作技能如何,比例阀控制的臂架动作都会平稳起停,操作舒适度很高,且不存在操作安全隐患。本发明提出的智能行走控制方法适用于任何比例阀式的行走起停控制。
附图说明
图1为现有折叠臂式高空作业平台结构示意图;
图2为本发明的高空作业平台智能行走控制系统结构示意图;
图3为本发明控制方法的流程示意图;
图4为本发明提供的行走控制启动时的输出特性曲线;
图5为普通的行走控制启动时的输出特性曲线;
图6为本发明提供的行走控制停止时的输出特性曲线;
图7为普通的行走控制停止时的输出特性曲线;
图8为本发明控制器内实现方式示意图;
图中:1、平台,2、二号臂,3、一号臂,4、转台,5、车架,6、二号臂全缩检测开关,7、二号臂变幅检测开关,8、一号臂变幅检测开关。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图中及实施例,对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限制本发明的范围。
如图2所示,一种高空作业平台智能行走控制系统,包括高空作业平台本体,所述高空作业平台本体包括平台1、二号臂2、一号臂3、转台4及车架5,所述平台1与二号臂2连接,二号臂2与一号臂3连接,一号臂3安装在转台4上,所述转台4安装在车架5上;
还包括用于显示臂架状态的检测开关、设置在控制面板上的油门控制开关、为作业平台提供行走动力的发动机,及分别与检测开关、油门控制开关和发动机连接的控制器,所述控制器与行走比例阀连接;
所述检测开关,用于检测臂架状态并将检测信号传递至控制器;所述油门控制开关,用于操作者控制油门大小,并将该信号传输至控制器;所述发动机,用于接收经控制器传递的油门大小选择信号,并根据该信号输出行走动力;
所述检测开关包括安装在二号臂2上的二号臂全缩检测开关6、二号臂变幅检测开关7及安装在一号臂3上的一号臂变幅检测开关8,各检测开关分别与控制器连接;
所述二号臂全缩检测开关6,用于检测二号臂2是否处于全缩状态,当检测处于全缩状态时,二号臂全缩检测开关6向控制器发出检测信号;
所述二号臂变幅检测开关7,用于检测二号臂2是否处于变幅角度,当检测处于变幅角度时,二号臂变幅检测开关7向控制器发出检测信号;
所述一号臂变幅检测开关8,用于检测一号臂3是否处于变幅角度,当检测处于变幅角度时,一号臂变幅检测开关8向控制器发出检测信号;
所述控制器,用于接收二号臂2上的全缩检测或变幅检测开关传递的检测信号,接收一号臂变幅检测开关8传递的检测信号及接收控制面板上的油门控制开关传递的油门开闭信号,控制器根据臂架的不同状态及油门开关的闭合程度调节发动机转速,并通过对行走比例阀控制信号的调节,实现高空作业平台的行走起停减速。
另外,本发明还提供了一种高空作业平台智能行走控制系统的控制方法,该控制方法包括以下步骤:
1)在折叠臂式高空作业平台上设置三个开关,分别为二号臂全缩检测开关6、二号臂变幅检测开关7及一号臂变幅检测开关8,三个开关分别表示臂架的三个状态,其中如果一号臂变幅检测开关8发生变化说明一号臂3处于一个变幅角度设为α1,如果二号臂变幅检测开关7发生变化说明二号臂2处于一个变幅的角度设为α2,如果二号臂全缩检测开关6发生变化说明二号臂2处于伸出状态,其中α1、α2的角度值根据车辆自身设置,当这三个开关任意一个开关发生状态变化则代表车辆臂架不再处于存储状态,此时三个检测开关将检测信号输入到控制器,控制器相应调节油门电机控制信号大小来调节油门大小的输出和行走阀的信号输出;
2)将三个检测开关的状态输入控制器,用变量表示三个开关,一号臂变幅检测开关8用变量A表示,二号臂变幅检测开关7用变量B表示,二号臂全缩检测开关6用变量C表示,当A=ture时表示一号臂变幅检测开关8检测到位,即一号臂3处于一个变幅的角度α1或α1以上角度;当B=ture时表示二号臂变幅检测开关7检测到位,即二号臂2处于一个变幅的角度α2或α2以上角度,当C=ture时表示二号臂全缩检测开关6检测到位,即二号臂2处于全缩状态;
3)高空作业平台在上车控制面板上都会有控制发动机转速的按钮,该按钮打到油门时相应的发动机转速就会比该按钮打到低时发动机转速高,因此可通过这一个按钮来调节发动机转速;也有的高空作业平台面板上用兔子和乌龟的图标来表示油门的高低。设定该按钮进控制器的状态用参数D表示,当D=ture时表示操作者需要相对较高的油门,当D=false时表示操作者需要相对较低的油门;
4)设定发动机转速为N,N代表发动机正在输出的转速要求。根据发动机自身的转速性能,会有发动机怠速为Nmin,发动机最大转速位Nmax,在控制程序中设定六个转速分别为N1、N2、N3、N4、N5、N6,Nmin≤N1<N3<N5<N6,N1<N2<N4<N6≤Nmax,且N3<N4,因此,最终N值范围在N1与N6之间;
5)控制器中控制逻辑如下图3所示,根据臂架的不同状态及油门开关的闭合程度分出八种情况分别对应输出步骤4)中所述的六种发动机转速:
(a)当参数AorB=ture条件成立(包含三种情况:一号臂臂架角度等于或超过α1;二号臂臂架角度等于或超过α2;一号臂臂架角度等于或超过α1且二号臂臂架角度等于或超过α2),C=ture不成立即伸缩臂不处于全缩状态并D=ture不成立即油门选择开关打到油门低,这三种情况都成立时,则输出发动机转速N=N1;
(b)当参数AorB=ture条件成立,C=ture不成立即伸缩臂不处于全缩状态并D=ture成立即油门选择开关打到油门高,这三种情况都成立时,则输出发动机转速N=N2;
(c)当参数AorB=ture条件成立,C=ture成立即伸缩臂处于全缩状态并D=ture不成立即油门选择开关打到油门低,这三种情况都成立时,则输出发动机转速N=N3;
(d)当参数AorB=ture条件成立,C=ture成立即伸缩臂处于全缩状态并D=ture不成立即油门选择开关打到油门高,这三种情况都成立时,则输出发动机转速N=N4;
(e)当参数AorB=ture条件不成立(一号臂臂架角度小于α1且二号臂臂架角度小于α2),C=ture不成立即伸缩臂不处于全缩状态并D=ture不成立即油门选择开关打到油门低,这三种情况都成立时,则输出发动机转速N=N3;
(f)当参数AorB=ture条件不成立(一号臂臂架角度小于α1且二号臂臂架角度小于α2),C=ture不成立即伸缩臂不处于全缩状态并D=ture成立即油门选择开关打到油门高,这三种情况都成立时,则输出发动机转速N=N4;
(g)当参数AorB=ture条件不成立(一号臂臂架角度小于α1且二号臂臂架角度小于α2),C=ture成立即伸缩臂处于全缩状态并D=ture不成立即油门选择开关打到油门低,这三种情况都成立时,则输出发动机转速N=N5;
(h)当参数AorB=ture条件不成立(一号臂臂架角度小于α1且二号臂臂架角度小于α2),C=ture成立即伸缩臂处于全缩状态并D=ture成立即油门选择开关打到油门高,这三种情况都成立时,则输出发动机转速N=N6;
6)通过步骤5)的逻辑判断与处理后,输出的转速受到了臂架状态的限制,很好的根据臂架状态调节发动机转速,当较为危险的臂架状态时发动机转速就会降低,当臂架状态安全时发动机转速就会升高,再进一步通过以下行走输入信号的处理后,高空作业平台的行走则会更加安全可靠和智能;
7)行走输出值Y需要根据行走手柄的输入值X的大小确定最终的输出,首先通过调试确定行走阀的Ymin和Ymax,Ymin为行走阀刚刚能行走的阀输出电压,Ymax为行走阀开口最大时的电压值。设定一个Ymin1值,Ymin1<Ymin,此参数用在行走阀停止时的最小电压,即行走阀开口刚刚关闭时的输出电压。因为考虑到阀的滞回效应,阀口打开时的最小电流I1要大于关闭阀口时的最小电流I2,即I1>I2,所以在阀关断时的最小电压Ymin1应该小于阀开启时的最小电压Ymin;
8)手柄输入X对应一段有效值为Xmin到Xmax,控制器中给出计算X与Y的对应关系,最大值对应最大值,最小值对应最小值。当手柄推到中间某个值时设为Xin,,此时输出的Y值为Y需通过以下关系式(1-1)计算:
Y需=Ymin+(Ymax-Ymin)/(Xmax-Xmin)*(Xin-Xmin)(式1-1)
9)如果操作者操作控制行走的手柄很平缓,即Xin-Xmin缓慢变化,则启动和停止就会相对平缓,而当操作者快速推手柄在较短的时间里Xin-Xmin变化很大,就需要合理智能的方式控制行走,如下阐述。
10)起动时的控制输出曲线如图4所示,曲线为输入信号Xin时所需要的Y需,该Y需值与时间的关系即信号输出增加过程的控制曲线。将输出从Ymin到Y需的变化过程中平均分成三段,即:Ymin-Y2、Y2-Y3、Y3-Y需。设定一个从Ymin-Y3控制曲线斜率K1和Y3-Y需段的控制斜率的斜率K2,K1>K2。这样可以保证在阀开口电压较小从Ymin到Y3这一段能够使输出快速增加,提高了信号的快速响应,又可以保证信号在输出电压较大时增长变缓使得动作平稳,即能保证快速的响应输出也能使启动平稳。
相较于普通的控制输出曲线如图5所示,为了方便比较,设置的斜率为K2,不进行分段全段直接增长,从图5可看出总的阀响应时间T2<T3,即普通的控制方法阀响应时间长即响应慢;在Ymin-Y3这一段阀开口较小快速增加输出值不会造成行驶的晃动,在Y3-Y需这段时间特性曲线斜率小,单位时间内响应的变化慢,能够使作用在阀上的输出既快速响应而响应的效果也是平稳、无晃动的,实现行走的平稳启动;
11)停止时的控制输出曲线如图6所示,输出从Ymin到Y需的变化过程中将其平均分成三段,即:Ymin-Y2、Y2-Y3、Y3-Y需。从Y需-Y2控制曲线的斜率值-K1,Y2-Ymin控制曲线的斜率值-K2,即前一段单位时间内的变化量大于后一段。这样可以保证在阀开口电压较大是从Y需-Y2这一段能够使输出快速增加,提高了信号的快速响应,又可以保证信号在输出电压较大时增长变缓使得动作平稳,即能保证快速的响应输出也能使启动平稳。
相较于普通的行走控制停止时的输出特性曲线,图7所示,为了方便比较设置的斜率为-K2,不进行分段,全段直接增长,从图7可看出总的阀响应的时间T5<T6即普通的控制方法阀响应时间长即响应慢;在Y需-Y2这一段,阀开口较大快速减少输出值不会造成行驶的晃动;在Y2-Ymin这段时间特性曲线斜率绝对值小,单位时间内响应的变化慢,能够使作用在阀上的输出既快速效应且效应的效果平稳无晃动,实现行走的平稳停止;
12)在控制器里的实现方式如下图8所示,手柄的输入值Xin需要在Xmin和Xmax之间视为有效输入,根据公式1-1计算出Y需。设定最小输出Ymin和最大值Ymax,还有Ymin1,其中Ymin1只需比Ymin略小即可。输出均分份数可设定为3或4,即将Ymin到Ymax需要均分的份数。变化快的斜率参数K1和变化慢的斜率参数K2,然后经过控制器计算,按照上述给出的特性曲线计算,得出行走在起动和停止时的输出到行走阀的PWM信号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高空作业平台智能行走控制系统,包括高空作业平台本体,所述高空作业平台本体包括平台(1)、二号臂(2)、一号臂(3)、转台(4)及车架(5),所述平台(1)与二号臂(2)连接,二号臂(2)与一号臂(3)连接,一号臂(3)安装在转台(4)上,所述转台(4)安装在车架(5)上,其特征在于:
还包括用于显示臂架状态的检测开关、设置在控制面板上的油门控制开关、为作业平台提供行走动力的发动机,及分别与检测开关、油门控制开关和发动机连接的控制器,所述控制器与行走比例阀连接;
所述检测开关包括安装在二号臂(2)上的二号臂全缩检测开关(6)、二号臂变幅检测开关(7)及安装在一号臂(3)上的一号臂变幅检测开关(8),各检测开关分别与控制器连接;
所述二号臂全缩检测开关(6),用于检测二号臂(2)是否处于全缩状态,当检测处于全缩状态时,二号臂全缩检测开关(6)向控制器发出检测信号;
所述二号臂变幅检测开关(7),用于检测二号臂(2)是否处于变幅角度,当检测处于变幅角度时,二号臂变幅检测开关(7)向控制器发出检测信号;
所述一号臂变幅检测开关(8),用于检测一号臂(3)是否处于变幅角度,当检测处于变幅角度时,一号臂变幅检测开关(8)向控制器发出检测信号;
所述控制器,用于接收二号臂(2)上的全缩检测或变幅检测开关传递的检测信号,接收一号臂变幅检测开关(8)传递的检测信号及接收控制面板上的油门控制开关传递的油门开闭信号,控制器根据臂架的不同状态及油门开关的闭合程度调节发动机转速,并通过对行走比例阀控制信号的调节,实现高空作业平台的行走起停减速。
2.一种权利要求1所述的高空作业平台智能行走控制系统的控制方法,其特征在于,该控制方法包括以下步骤:
1)在折叠臂式高空作业平台上设置三个开关,分别为二号臂全缩检测开关(6)、二号臂变幅检测开关(7)及一号臂变幅检测开关(8),三个开关分别表示臂架的三个状态,其中如果一号臂变幅检测开关(8)发生变化说明一号臂(3)处于一个变幅角度设为α1,如果二号臂变幅检测开关(7)发生变化说明二号臂(2)处于一个变幅的角度设为α2,如果二号臂全缩检测开关(6)发生变化说明二号臂(2)处于伸出状态,其中α1、α2的角度值根据车辆自身设置,当这三个开关任意一个开关发生状态变化则代表车辆臂架不再处于存储状态,此时三个检测开关将检测信号输入到控制器,控制器相应调节油门大小输出;
2)将三个检测开关的状态输入控制器,用变量表示三个开关,一号臂变幅检测开关(8)用变量A表示,二号臂变幅检测开关(7)用变量B表示,二号臂全缩检测开关(6)用变量C表示,当A=ture时表示一号臂变幅检测开关(8)检测到位,即一号臂(3)处于一个变幅的角度α1或α1以上角度;当B=ture时表示二号臂变幅检测开关(7)检测到位,即二号臂(2)处于一个变幅的角度α2或α2以上角度,当C=ture时表示二号臂全缩检测开关(6)检测到位,即二号臂(2)处于全缩状态;
3)设定控制发动机转速的按钮进控制器的状态用参数D表示,当D=ture时表示操作者需要相对较高的油门,当D=false时表示操作者需要相对较低的油门;
4)设定发动机转速为N,N代表发动机正在输出的转速要求。根据发动机自身的转速性能,会有发动机怠速为Nmin,发动机最大转速位Nmax,在控制程序中设定六个转速分别为N1、N2、N3、N4、N5、N6,Nmin≤N1<N3<N5<N6,N1<N2<N4<N6≤Nmax,且N3<N4,因此,最终N值范围在N1与N6之间;
5)控制器根据步骤2)中臂架的不同状态及步骤3)中油门开关的闭合程度分出八种情况分别对应输出步骤4)中所述的六种发动机转速,其中:
(a)当参数AorB=ture成立,C=ture不成立且D=ture不成立时,输出发动机转速N=N1;
(b)当参数AorB=ture成立,C=ture不成立且D=ture成立时,则输出发动机转速N=N2;
(c)当参数AorB=ture成立,C=ture成立且D=ture不成立时,输出发动机转速N=N3;
(d)当参数AorB=ture成立,C=ture成立且D=ture不成立时,输出发动机转速N=N4;
(e)当参数AorB=ture不成立,C=ture不成立且D=ture不成立,输出发动机转速N=N3;
(f)当参数AorB=ture不成立,C=ture不成立且D=ture成立时,输出发动机转速N=N4;
(g)当参数AorB=ture不成立,C=ture成立且D=ture不成立时,输出发动机转速N=N5;
(h)当参数AorB=ture不成立,C=ture成立且D=ture成立时,输出发动机转速N=N6;
6)行走输出值Y需要根据行走手柄的输入值X的大小确定最终的输出:
首先,调试确定行走阀的Ymin和Ymax,设定一个Ymin1值,Ymin1<Ymin,此参数用在行走阀停止时的最小电压,阀口打开时的最小电流I1要大于关闭阀口时的最小电流I2,即I1>I2,在阀关断时的最小电压Ymin1应小于阀开启时的最小电压Ymin;
手柄输入X对应一段有效值为Xmin到Xmax,控制器给出计算X与Y的对应关系,最大值对应最大值,最小值对应最小值,根据对应关系,当手柄推到中间某个值时设为Xin,此时输出的Y值为Y需通过以下关系式计算:
Y需=Ymin+(Ymax-Ymin)/(Xmax-Xmin)*(Xin-Xmin),
当操作者操作控制行走手柄很平缓,即Xin-Xmin缓慢变化则启动和停止会相对平缓。
3.根据权利要求2所述的一种高空作业平台智能行走控制系统的控制方法,其特征在于,所述的步骤6)中,当操作者快速推手柄在较短的时间里Xin-Xmin变化很大时,还需通过以下内容控制行走:
Ⅰ)制定信号输出增加过程的控制曲线,曲线为输入信号Xin所需要的Y需与时间的关系,将输出从Ymin到Y需的变化过程中平均分成三段,即Ymin-Y2、Y2-Y3、Y3-Y需,设定一个从Ymin-Y3控制曲线斜率K1和Y3-Y需段的控制斜率的斜率K2,K1>K2;
Ⅱ)制定停止时的控制输出曲线,输出从Ymin到Y需的变化过程中将其平均分成三段,即:Ymin-Y2、Y2-Y3、Y3-Y需。从Y需-Y2控制曲线的斜率值-K1,Y2-Ymin控制曲线的斜率值-K2,即前一段单位时间内的变化量大于后一段。
4.根据权利要求3所述的一种高空作业平台智能行走控制系统的控制方法,其特征在于,该控制方法所用控制器的实现方式如下:
手柄的输入值Xin需要在Xmin和Xmax之间视为有效输入,根据步骤6)里关系式计算出Y需,设定最小输出Ymin和最大值Ymax,及Ymin1,其中Ymin1略小于Ymin,将Ymin到Ymax均分为3或4份,变化快的斜率参数K1和变化慢的斜率参数K2,经过控制器计算,按照步骤Ⅰ)和Ⅱ)给出的特性曲线计算,得出行走在起动和停止时的输出到行走阀的PWM信号。
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