CN105780834A - 平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置 - Google Patents

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王熙
王少农
庄卫东
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems

Abstract

本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置涉及到平地机智能控制装置，是由处理器、电磁阀驱动电路、通信模块、存储器、定位自动控制系统和平地机车载计算机构成，处理器分别与电磁阀驱动电路、通信模块和存储器电路联接；电磁阀驱动电路与平地机的油缸电磁阀电路联接；定位自动控制系统、平地机车载计算机、通信模块和处理器依次电路联接。本发明能够按照用户的实际需求对带有自动控制系统的平地机的平地铲的上升和下落速度进行调控，提高平地机的作业精度；防止平地铲形成超调震荡，对平地机的连接机构和油缸等部件造成损坏；通过车载计算机程序对平地机油缸伸缩速度进行控制，无需对可调单向节流阀调节即可完成平地机油缸伸缩速度的调整。

Description

平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置
技术领域
本发明涉及到平地机智能控制装置，尤其涉及到一种平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置。
背景技术
带有激光、GPS或GNSS等自动控制系统的平地机，为了解决平地铲上升和下落速度过快的问题，对液压油缸的伸缩速度进行调节，普遍采用可调单向液压节流阀，对进出液压油缸的液压油流量进行节流控制。这种可调单向节流阀由可调节流阀和单向阀组成，与液压油泵和液压电磁换向阀配合使用，可以改变油缸伸缩的速度，使平地铲下落速度减缓，平地作业精度得到一定的提高。
但是，可调单向节流阀调整效果有限，不能达到理想状态，控制系统对平地铲进行升降控制时，平地铲下落时，由于平地铲受重力的影响，下落速度较快，平地铲往往容易控制超调，超过水平基准线，形成震荡，影响平地机的作业精度，而且，平地铲下落速度过快时，平地铲撞击地面，导致平地机连接机构受力大，容易造成平地机连接机构早期损坏，缩短平地机的寿命。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述问题，提供一种平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置。
本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置，是由处理器、电磁阀驱动电路、通信模块、存储器、定位自动控制系统和平地机车载计算机构成，处理器分别与电磁阀驱动电路、通信模块和存储器电路联接；电磁阀驱动电路与平地机的油缸电磁阀电路联接；定位自动控制系统、平地机车载计算机、通信模块和处理器依次电路联接。
作为本发明的进一步改进，处理器电路联接有复位监控电路。
使用本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置控制平地铲的方法，具体步骤如下：
1．设定平地高程：当平地机的平地铲位于设定高程时，定位自动控制系统检测平地铲此时高程，并将其设定为平地高程；
2．计算高程差：平地机工作时，定位自动控制系统实时检测平地铲当前高程，将当前高程与平地高程做差，得到高程差；
3．通过高程差调节油缸工作状态：根据高程差的值的大小，改变脉宽调制信号的占空比，该脉宽调制信号通过电磁阀驱动电路控制油缸电磁阀的开度，调控进入油缸中的液压油流量，进而改变油缸的伸缩速度。
本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置，具有如下优点：
1)本装置能够按照用户的实际需求对带有激光、GPS或GNSS等自动控制系统的平地机的平地铲的上升和下落速度进行调控，提高平地机的作业精度；
2)防止平地铲受到重力影响，直接以较快的速度下落，形成平地铲超调震荡，对平地机的连接机构和油缸等部件造成损坏；
3)通过车载计算机程序对平地机油缸伸缩速度进行控制，无需对可调单向节流阀调节即可完成平地机油缸伸缩速度的调整；
4)通过设置车载计算机的参数，对平地铲下落和上升的速度进行常规控制装置无法完成的动态控制。
附图说明
图1为本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置的模块图；
图2为本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置中电磁阀驱动电路的电路图；
图3为本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置，作进一步说明：
本发明的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置，是由处理器1、电磁阀驱动电路2、通信模块3、存储器4、定位自动控制系统5和平地机车载计算机6构成，其中定位自动控制系统5和平地机车载计算机6属于平地机原有结构，定位自动控制系统5可以为激光、GPS或GNSS等自动控制系统中的一种或多种结合，而平地机车载计算机6即平地机的控制系统，定位自动控制系统5和平地机车载计算机6为平地机本身自带装置，而通过定位自动控制系统5、平地机车载计算机6与其它模块结合，才能达到本发明的所具有的效果。
上述的，处理器1分别与电磁阀驱动电路2、通信模块3和存储器4电路联接；电磁阀驱动电路2与平地机的油缸电磁阀7电路联接；而平地机中的定位自动控制系统5与平地机车载计算机6电路联接，且平地机车载计算机6通过通信模块3和处理器1进行通信。通信模块3可以为串口通信模块；处理器1还电路联接有复位监控电路8，用以对本装置进行监控、复位。
如图3所示，使用本平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置控制平地铲的方法，具体步骤如下：
1．设定平地高程：当平地机的平地铲位于设定高程时，利用定位自动控制系统检测平地铲此时高程，并将其设定为平地高程；
2．计算高程差：平地机工作过程中，定位自动控制系统实时检测平地铲当前高程，将当前高程与平地高程做差，得到高程差；
3．通过高程差调节油缸工作状态：根据高程差的值的大小，将高程差的值从小到大与改变脉宽调制信号的占空比从小到大进行映射，该脉宽调制信号通过电磁阀驱动电路控制油缸电磁阀的开度，调控进入油缸中的液压油流量，进而改变油缸的伸缩速度，具有如下三种情况：
（一）当高程差为零时：脉宽调制信号的占空比为零，此时油缸电磁阀关闭，液压油流量为零，油缸的伸缩速度为零；
（二）当高程差逐渐减小时：脉宽调制信号的占空比逐渐减小，此时油缸电磁阀的转动角度逐渐减小，液压油流量逐渐减少，油缸的伸缩速度减缓；
（三）当高程差逐渐增大时：脉宽调制信号的占空比逐渐增加，此时油缸电磁阀的转动角度逐渐增加，液压油流量逐渐增加，油缸的伸缩速度加快。
在具体应用时，高程差的值对应与油缸电磁阀的转动角度、液压油的流量，高程差从零到最大对应液压油的流量为0~100%。
如图2所示，在电磁阀驱动电路2中采用了高耐压、大电流复合晶体管阵列，其输入端与处理器1电路联接，输入PWM信号，其输出端通过电子开关电路联接有电磁阀线圈。

Claims (3)

1.平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置，是由处理器（1）、电磁阀驱动电路（2）、通信模块（3）、存储器（4）、定位自动控制系统（5）和平地机车载计算机（6）构成，其特征在于处理器（1）分别与电磁阀驱动电路（2）、通信模块（3）和存储器（4）电路联接；电磁阀驱动电路（2）与平地机的油缸电磁阀（7）电路联接；定位自动控制系统（5）、平地机车载计算机（6）、通信模块（3）和处理器（1）依次电路联接。
2.根据权利要求1所述的平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置，其特征在于处理器（1）电路联接有复位监控电路（8）。
3.使用平地机液压电磁阀智能脉宽调制控制装置控制平地铲的方法，其特征在于其具体步骤如下：
1）设定平地高程：当平地机的平地铲位于设定高程时，定位自动控制系统检测平地铲此时高程，并将其设定为平地高程；
2）计算高程差：平地机工作时，定位自动控制系统实时检测平地铲当前高程，将当前高程与平地高程做差，得到高程差；
3）通过高程差调节油缸工作状态：根据高程差的值的大小，改变脉宽调制信号的占空比，该脉宽调制信号通过电磁阀驱动电路控制油缸电磁阀的开度，调控进入油缸中的液压油流量，进而改变油缸的伸缩速度。
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