CN109709872A - 工程车辆控制系统及工程车辆控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工程车辆控制系统，包括动力单元、输入单元、控制单元、执行单元及反馈单元，动力单元与控制单元连接，用于提供电源保证工程车辆控制系统中各部分的稳定运行，输入单元与控制单元连接，用于提供控制信号至控制单元，控制单元分别与动力单元、输入单元、执行单元及反馈单元连接，用于接收输入单元与反馈单元发送的信号，并输出相应的操作信号至执行单元，执行单元包括电动推杆，电动推杆接收到操作信号后执行相对应操作，反馈单元分别与执行单元及控制单元连接，用于提供反馈信号至控制单元。与相关技术相比，本发明的工程车辆控制系统安装方便且能精准、可靠的执行相应操作。

Description

工程车辆控制系统及工程车辆控制方法

技术领域

本发明涉及工程车辆控制技术领域，尤其涉及一种工程车辆控制系统及工程车辆控制方法。

背景技术

随着国家经济的高速发展，商品混凝土的应用与日俱增，由此也催生了混凝土搅拌车市场。国内生产搅拌运输车的厂家也是层出不穷。几乎所有的厂家生产的混凝土搅拌运输车都是机械式的控制系统，随着智能装备产业的发展壮大，这种机械式的控制系统已经不能满足市场的需要。

相关技术中的工程车辆采用机械式的控制系统存在如下问题：1、安装时，零部件繁多，安装复杂，对安装工程的操作水平要求高。2、操动手杆安装位置是固定的，位置受限，造成操作不方便。3、由于动力为采用液压或者压缩空气助力，会造成额外的维护保养成本。4、存在磨损现象，导致寿命减短，操纵沉重等问题。

因此，有必要提供一种新的工程车辆控制系统及工程车辆控制方法来解决上述问题。

发明内容

针对相关技术的工程车辆控制系统安装难度大、维护成本高，且操动手杆操作不便，同时使用寿命不长的技术问题，本发明提供了一种能降低安装难度和维护成本，同时操作方便、使用寿命长的工程车辆控制系统及工程车辆控制方法。

一种工程车辆控制系统，其包括动力单元、输入单元、控制单元、执行单元及反馈单元，其中：

动力单元：与所述控制单元连接，用于提供电源保证所述工程车辆控制系统中各部分的稳定运行；

输入单元：与所述控制单元连接，用于提供控制信号至所述控制单元；

控制单元：分别与所述动力单元、所述输入单元、所述执行单元及所述反馈单元连接，分别用于接收所述输入单元与所述反馈单元发送的信号，并输出相应的操作信号至所述执行单元；

执行单元：所述执行单元包括电动推杆，所述电动推杆接收到所述操作信号后执行相对应操作；

反馈单元：分别与所述执行单元及所述控制单元连接，用于提供反馈信号至所述控制单元。

优选的，所述控制单元包括单片机及驱动芯片，所述驱动芯片与所述执行单元连接。

优选的，所述单片机为dsPIC30F4011单片机，所述驱动芯片为直流电机驱动芯片LMD18200。

优选的，所述输入单元包括按键及光电耦合器，所述按键通过所述光电耦合器提供所述控制信号至所述控制单元。

优选的，所述光电耦合器为TLP521光电耦合器。

优选的，所述按键为开关按键或触摸按键。

优选的，所述动力单元包括稳压电路，所述动力单元提供的电源通过所述稳压电路形成稳定工作电压后输出至所述工程车辆控制系统的各部分。

一种工程车辆控制方法，其包括如下步骤：

S1、输入控制信号至控制单元；

S2、所述控制单元检测到所述控制信号后，输出相应的操作信号至执行单元；

S3、所述执行单元接收到所述操作信号后执行相应操作。

优选的，所述步骤S2包括如下步骤：

S21、所述控制单元检测到所述控制信号；

S22、所述控制单元通过反馈单元检测得到反馈信号；

S23、所述控制单元对比检测到的所述反馈信号与所述控制信号后，输出相应的操作信号至所述执行单元。

优选的，所述反馈信号为所述反馈单元检测所述执行单元当前所处位置的对应信号。

与相关技术相比，本发明提供的工程车辆控制系统通过采用电机控制代替机械控制，安装简单，从而降低了安装难度，同时由于未采用液压或气压提供助力，也不会增加额外的维护保养成本；并且通过设置所述反馈单元提供反馈信号实时检测所述执行单元情况，可确保高精度、高可靠度的控制，使得控制单元控制所述执行单元进行操作时，所述执行单元能精准、可靠的执行相应操作。

附图说明

图1为本发明工程车辆控制系统的结构框图；

图2为本发明稳压电路的结构示意图；

图3为本发明按键输入电路的结构示意图；

图4为本发明AD采样电路的结构示意图；

图5为本发明工程车辆控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请结合参阅图1。本发明提供了一种工程车辆控制系统100，其包括动力单元10、输入单元20、控制单元30、执行单元40及反馈单元50。所述动力单元10、所述输入单元20、所述执行单元40及所述反馈单元50均与所述控制单元30连接。

所述动力单元10与所述控制单元30连接，用于提供电源保证所述工程车辆控制系统100中各部分的稳定运行。具体的，所述动力单元10为车载的24V±4V直流电源，使得所述工程车辆控制系统100不需要在工程车辆上增设额外的电源，减轻了所述工程车辆控制系统100的安装难度。

请结合参阅图2。所述动力单元10包括稳压电路11，所述动力单元10提供的电源通过所述稳压电路11形成稳定工作电压后输出至所述工程车辆控制系统100的各部分，从而可以确保所述控制单元30能稳定运行。所述稳压电路11为78L12、78L05三端稳压集成电路。具体的，所述稳压电路11包括的元器件为：二极管、贴片电阻、铝电解电容等若干，根据如图2所示电路一一对应连接。

所述输入单元20与所述控制单元30连接，用于提供控制信号至所述控制单元30。

请结合参阅图3。所述输入单元20包括按键21及光电耦合器22，所述按键21通过所述光电耦合器22提供所述控制信号至所述控制单元30。

所述按键21为用户指令输入的唯一接口，具体的，所述按键21为开关按键或触摸按键。在本实施例中，所述按键21为开关按键，使得用户在按压所述按键21过程中能得到良好的反馈，从而避免用户误操作。优选的，所述按键21为防水金属按键，通过采用金属材质制成可以进一步增加所述按键21的使用寿命，同时采用防水设计提升所述工程车辆控制系统100的防水性能，进一步的保证所述工程车辆控制系统100的稳定性。

所述光电耦合器22用于将用户通过所述按键21输入的指令输送给所述控制单元30，即所述光电耦合器22用于将用户通过所述按键21输入的控制信号输送给所述控制单元30。具体的，在本实施例中，所述光电耦合器22为TLP521光电耦合器。

所述控制单元30分别与所述动力单元10、所述输入单元20、所述执行单元40及所述反馈单元50连接，用于接收所述输入单元20与所述反馈单元50发送的信号，并输出相应的操作信号至所述执行单元40。

所述控制单元30包括单片机31及驱动芯片32，所述驱动芯片32与所述执行单元40连接用于驱动所述执行单元40运行。

具体的，所述单片机31为dsPIC30F4011单片机，dsPIC30F4011单片机作为整个系统的核心，用来执行编写好的指令。

可以理解的是，在本实施例中，所述按键21作为指令输入的唯一接口，所述按键21按下有效，经过TLP521光电耦合器之后输送给所述单片机31，通过采用TLP521光电耦合器不仅实现外部器件与所述单片机31的电气隔离，同时也能保证输入所述单片机31的信号干净，没有杂波干扰，提高了系统的稳定性，保证了所述单片机31的安全。

所述驱动芯片32为直流电机驱动芯片LMD18200，当所述单片机31接收到有效的指令之后，便开始判断当前输入指令对应的输出操作，输出信号通过控制直流电机驱动芯片LMD18200控制所述执行单片40执行相应操作。

具体的，在本实施例中，所述执行单元40为+24V直流电动推杆，所述直流电动推杆最大行程为150mm，最大推力为150N。所述执行单元40接收到所述驱动芯片32发送的操作信号后执行相对应的操作。可以理解的是，通过采用电机控制代替相关技术中的机械控制，安装简单，从而降低了安装难度，同时由于未采用液压或气压提供助力，也不会增加额外的维护保养成本。

所述反馈单元50分别与所述执行单元40及所述控制单元30连接，用于提供反馈信号至所述控制单元30。具体的，所述反馈单元50采用高精度电位器，实时反馈电压信号，使得所述工程车辆控制系统100始终拥有稳定的闭环控制，实现了对所述执行单元40精确到0.1mm的位移量控制。

请结合参阅图4。所述反馈单元50包括AD采样电路51，当所述单片机31检测到所述按键21按下后，透过所述AD采样电路51判断当前所述执行单元40的位置，使其伸长或收回到当前所述按键21所定义的位置，达到指定位置以后，关闭输出，等待下一个所述按键21的操作按下。具体的，当所述单片机31接收到所述按键21发送的有效的控制信号后，便开始输出与控制信号对应的操作信号至直流电机驱动芯片LMD18200控制直流电动推杆动作，与此同时随着直流电动推杆动作的电位器也将这个位移信号转化为电信号，即反馈信号，所述单片机31接收到这个反馈信号之后通过AD采样电路51，将这个位移量与所述单片机31预设的参数比较，以此调整直流电动推杆动作或停止，实现整个控制过程。

可以理解的是，通过设置所述反馈单元50实时对所述执行单元40进行检测，可以确保所述工程车辆控制系统100的准确及平稳的运行，同时也可确保高精度、高可靠度的控制。

请结合参阅图5。同时本发明还提供了一种工程车辆控制方法200，其包括如下步骤：

S1、输入控制信号至控制单元30；

具体的，通过所述按键21输入控制信号至控制单元30。

S2、所述控制单元30检测到所述控制信号后，输出相应的操作信号至执行单元40；

具体的，所述步骤S2包括如下步骤：

S21、所述控制单元30检测到所述控制信号，通过所述驱动芯片32发送至所述执行单元40；

更具体的，所述单片机31接收到所述按键21发送的有效的控制信号后，输出与所述控制信号对应的操作信号至直流电机驱动芯片控制直流电动推杆动作。

S22、所述控制单元30通过所述反馈单元50检测得到反馈信号；

更具体的，随着直流电动推杆动作的电位器将位移信号转化为电信号，即反馈信号。

S23、所述控制单元30对应检测得到的所述反馈信号与所述控制信号后，输出相应的操作信号至所述执行单元40；

更具体的，所述单片机31接收到所述反馈信号后通过AD采样电路51，将这个位移量与所述单片机31预设的参数进行比较，后发送相应信号至直流电动推杆。

S3、所述执行单元40接收到所述操作信号后执行相应操作。

与相关技术相比，本发明提供的工程车辆控制系统通过采用电机控制代替机械控制，安装简单，从而降低了安装难度，同时由于未采用液压或气压提供助力，也不会增加额外的维护保养成本；并且通过设置所述反馈单元提供反馈信号实时检测所述执行单元情况，可确保高精度、高可靠度的控制，使得控制单元控制所述执行单元进行操作时，所述执行单元能精准、可靠的执行相应操作。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种工程车辆控制系统，其特征在于，包括动力单元、输入单元、控制单元、执行单元及反馈单元，其中：

动力单元：与所述控制单元连接，用于提供电源保证所述工程车辆控制系统中各部分的稳定运行；

输入单元：与所述控制单元连接，用于提供控制信号至所述控制单元；

控制单元：分别与所述动力单元、所述输入单元、所述执行单元及所述反馈单元连接，用于接收所述输入单元与所述反馈单元发送的信号，并输出相应的操作信号至所述执行单元；

执行单元：所述执行单元包括电动推杆，所述电动推杆接收到所述操作信号后执行相对应操作；

反馈单元：分别与所述执行单元及所述控制单元连接，用于提供反馈信号至所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的工程车辆控制系统，其特征在于，所述控制单元包括单片机及驱动芯片，所述驱动芯片与所述执行单元连接。

3.根据权利要求2所述的工程车辆控制系统，其特征在于，所述单片机为dsPIC30F4011单片机，所述驱动芯片为直流电机驱动芯片LMD18200。

4.根据权利要求1所述的工程车辆控制系统，其特征在于，所述输入单元包括按键及光电耦合器，所述按键通过所述光电耦合器提供所述控制信号至所述控制单元。

5.根据权利要求4所述的工程车辆控制系统，其特征在于，所述光电耦合器为TLP521光电耦合器。

6.根据权利要求4所述的工程车辆控制系统，其特征在于，所述按键为开关按键或触摸按键。

7.根据权利要求1所述的工程车辆控制系统，其特征在于，所述动力单元包括稳压电路，所述动力单元提供的电源通过所述稳压电路形成稳定工作电压后输出至所述工程车辆控制系统的各部分。

8.一种工程车辆控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、输入控制信号至控制单元；

S2、所述控制单元检测到所述控制信号后，输出相应的操作信号至执行单元；

S3、所述执行单元接收到所述操作信号后执行相应操作。

9.根据权利要求8所述的工程车辆控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

S21、所述控制单元检测到所述控制信号；

S22、所述控制单元通过反馈单元检测得到反馈信号；

S23、所述控制单元对比检测到的所述反馈信号与所述控制信号后，输出相应的操作信号至所述执行单元。

10.根据权利要求9所述的工程车辆控制方法，其特征在于，所述反馈信号为所述反馈单元检测所述执行单元当前所处位置的对应信号。