CN110525508A - 一种平地机电控手柄转向控制方法、装置及系统 - Google Patents

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胡传正
卜令臣
侯志强
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Abstract

本发明公开了一种平地机电控手柄转向控制方法、装置及系统，通过对平地机的行驶速度进行监控，当平地机在不同的行驶速度下采用不同的比例系数控制前轮转向速率，该系统可以满足在平地机电控手柄摆动相同的情况下，高速行驶时前轮转角响应到目标转向角时所需的时间比低速时前轮转角响应到目标角度的时间要长，最终实现在高速行驶时单位时间内前轮转向幅度比低速前轮转向幅度小的控制效果，以保证平地机在高速行驶时转向行车安全，提高整机可靠性。

Description

一种平地机电控手柄转向控制方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及工程机械控制技术领域，具体涉及一种平地机电控手柄转向控制方法、装置及系统。
背景技术
平地机的主要功能是利用铲刀对地面土方进行平整作业，驾驶员通过操作多个操纵杆，控制铲刀进行上下、左右、倾仰、转动等动作，从而实现对地面土方的平整作业。传统的平地机转向系统多采用全液压转向系统，驾驶员通过控制方向盘，驱动转向阀进行转向，此种转向方式，方向盘转向角度与前轮转向角度之间的传动比固定，前轮转向角仅跟随方向盘随动，与车速无关联。
由于平地机操纵杆多，在其作业过程中，驾驶员要不断的切换操作杆进行动作，操作过程复杂，但是随着电控技术水平的发展，越来越多的平地机将操作杆功能复合到电控手柄上，现在徐工高端平地机的驾驶室内，已经使用电控手柄以代替液压操作杆实现铲刀动作及行驶转向等控制功能。
平地机的转向执行机构包括液压泵、转向控制阀、液压油缸、油缸长度传感器，液压管路等，虽然转向系统能够保证车辆按照驾驶员要求进行转向，但是其转向比是固定上，在使用方向盘进行转向时，驾驶员对于前轮转向角度可以通过方向盘转动多少获得，转向直观，但是使用手柄转向时，手柄左右位移相较于方向盘转动行程要小很多，在不同的行驶速度下，对于转向的稳定性要求不一样，因此手柄控制转向功能在平地机行驶过程中可能存在一定的安全隐患。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种平地机电控手柄转向控制方法、装置及系统，提升整车行驶转向的稳定性。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种平地机电控手柄转向控制方法，包括：
获取电控手柄、车速传感器、油缸测长传感器的信号；根据油缸测长传感器的信号得到前轮转向实际角度S实，根据电控手柄摆动位移信号得到前轮转向角度目标值S设，根据车速传感器的信号得到当前车速；
根据当前车速，确定比例系数β的取值；
根据前轮转向实际角度S实和前轮转向角度目标值S设，计算两者的差值△Et＝S设-S实；根据△Et和比例系数β、kp，计算PWM输出值u＝β*kp*△Et；
根据计算得到的PWM输出值u，发出指令控制转向油缸动作，实现控制平地机单位时间内前轮的转角变化。
进一步的，所述的平地机电控手柄转向控制方法，根据当前车速，确定比例系数β的取值，包括：
当车速不超过20km/h时，β＝1；
当车速大于20km/h且不超过35km/h时，β＝0.8；
当车速大于35km/h时，β＝0.5。
另一方面，本发明还提供一种平地机电控手柄转向控制装置，包括：
信息获取模块，用于：获取电控手柄、车速传感器、油缸测长传感器的信号；根据油缸测长传感器的信号得到前轮转向实际角度S实，根据电控手柄摆动位移信号得到前轮转向角度目标值S设，根据车速传感器的信号得到当前车速；
比例系数确定模块，用于：根据当前车速，确定比例系数β的取值；
计算模块，根据前轮转向实际角度S实和前轮转向角度目标值S设，计算两者的差值△Et＝S设-S实；根据△Et和比例系数β、kp，计算PWM输出值u＝β*kp*△Et；
输出控制模块，用于：根据计算得到的PWM输出值u，发出指令控制转向油缸动作，实现控制平地机单位时间内前轮的转角变化。
进一步的，所述的平地机电控手柄转向控制装置，比例系数确定模块，用于：根据当前车速，确定比例系数β的取值，包括：
当车速不超过20km/h时，β＝1；
当车速大于20km/h且不超过35km/h时，β＝0.8；
当车速大于35km/h时，β＝0.5。
另一方面，本发明还提供一种平地机电控手柄转向控制系统，上述的平地机电控手柄转向控制装置，所述的平地机电控手柄转向控制装置包括存储器和处理器，存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行所述的平地机电控手柄转向控制方法。
进一步的，所述的平地机电控手柄转向控制系统，还包括：电控手柄、车速传感器、转向电磁阀、转向油缸测长传感器、转向油缸；所述的平地机电控手柄转向控制装置采用控制器；所述电控手柄、车速传感器、转向电磁阀、转向油缸测长传感器分别与控制器连接，所述转向电磁阀与转向油缸连接，用于控制转向油缸的动作。
进一步的，所述的平地机电控手柄转向控制系统，控制器的CAN通讯口用来接收电控手柄的信号，控制器的模拟量输入口用来接收车速传感器、油缸测长传感器的信号，控制器的PWM输出口用于控制转向电磁阀的开度，转向电磁阀控制转向油缸的动作。
根据本发明的另一方面，提供一种平地机，包括所述的平地机电控手柄转向控制系统。
有益效果：本发明提供的平地机电控手柄转向控制方法、装置及系统，可以控制平地机在不同的行驶速度下，当驾驶员摆动电控手柄时，在同一个控制周期内，实际转角与目标转角为定值，则在这一控制周期内控制器PWM端口输出的大小只与车速相关联，在车速较高时，该系统可以让在该控制周期内前轮转角变化量较低速行驶时转角变化量小，以保证前轮角度转动到目标位置所需的时间比低速行驶时时间要长，保证驾驶员在高速行驶时因为摆动电控手柄较大的位移而前轮转角较大的情况发生，该系统能够保证平地机在高速行驶时避免因前轮转角大而产生的安全事故。
附图说明
图1为本发明一实施例平地机电控手柄转向控制方法流程图；
图2为本发明一实施例控制系统的框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1
一种平地机电控手柄转向控制方法，包括：
获取电控手柄、车速传感器、油缸测长传感器的信号；根据油缸测长传感器的信号得到前轮转向实际角度S实，根据电控手柄摆动位移信号得到前轮转向角度目标值S设，根据车速传感器的信号得到当前车速；
根据当前车速，确定比例系数β的取值；
根据前轮转向实际角度S实和前轮转向角度目标值S设，计算两者的差值△Et＝S设-S实；根据△Et和比例系数β、kp，计算PWM输出值u＝β*kp*△Et；
根据计算得到的PWM输出值u，发出指令控制转向油缸动作，实现控制平地机单位时间内前轮的转角变化。
进一步的，根据当前车速，确定比例系数β的取值，包括：
当车速不超过20km/h时，β＝1；
当车速大于20km/h且不超过35km/h时，β＝0.8；
当车速大于35km/h时，β＝0.5。
在一些具体实施例中，所述的平地机电控手柄转向控制方法，包括
(1)平地机在行驶过程中实时监测车速，当车速在0-20km/h之间时，该系统采用β*kp作为比例系数，此时β＝1；当车速在20-35km/h之间时，该系统采用β*kp作为比例系数，即β＝0.8；当车速大于35km/h时，该系统采用β*kp作为比例系数，即β＝0.5。
(2)当驾驶员在平地机行驶中转向时，控制器读取电控手柄的摆动位移及转向油缸测长传感器的长度，电控手柄的摆动位移即为前轮转向角度目标值S设，转向油缸测长传感器的长度即为前轮转向实际角度S实，则控制器便可以计算出此时的△Et，则该系统便可计算出在当前车速下PWM端口输出值u。
(3)在同一个控制周期内，此时的△Et为一定值，当车速在0-20km/h时，PWM输出值u为kp*△Et；车速大于20km/h且大于35km/h，PWM输出值u为0.8*kp*△Et，车速大于35km/h时，PWM输出值u为0.5*kp*△Et，既在一个控制周期内，转向电磁阀在车速大于35km/h时的开口只是车速在0-20km/h的一半，相应的在高速行驶时前轮转向油缸的伸展变化量就比在车速在0-20km/h的小很多。
(4)控制器的PWM端口控制转向电磁阀的开度，实现对转向油缸的伸展快慢控制，在下一个系统周期开始时，该系统通过重新计算前轮转向角度目标值S设与前轮转向实际角度S实差值，以便得到新的PWM输出值u，直到前轮转向角度目标值S实达到前轮转向角度目标值S设。
进一步的，在一些具体实施例中，如图1所示，控制方法的控制流程图。
实施例2
一种平地机电控手柄转向控制装置，包括：
信息获取模块，用于：获取电控手柄、车速传感器、油缸测长传感器的信号；根据油缸测长传感器的信号得到前轮转向实际角度S实，根据电控手柄摆动位移信号得到前轮转向角度目标值S设，根据车速传感器的信号得到当前车速；
比例系数确定模块，用于：根据当前车速，确定比例系数β的取值；
计算模块，根据前轮转向实际角度S实和前轮转向角度目标值S设，计算两者的差值△Et＝S设-S实；根据△Et和比例系数β、kp，计算PWM输出值u＝β*kp*△Et；
输出控制模块，用于：根据计算得到的PWM输出值u，发出指令控制转向油缸动作，实现控制平地机单位时间内前轮的转角变化。
在一些实施例中，根据当前车速，确定比例系数β的取值，包括：
当车速不超过20km/h时，β＝1；
当车速大于20km/h且不超过35km/h时，β＝0.8；
当车速大于35km/h时，β＝0.5。
实施例3
如图2所示，一种平地机电控手柄转向控制系统，包括控制器1、电控手柄2、车速传感器3、转向电磁阀4、转向油缸测长传感器5、转向油缸6；所述电控手柄2、车速传感器3、转向电磁阀4、转向油缸测长传感器5分别与控制器连接，所述转向电磁阀4与转向油缸6连接，用于控制转向油缸6的动作。
所述控制器1包括存储器和处理器，存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行实施例1中所述的平地机电控手柄转向控制方法。
所述控制器1的CAN通讯口用来接收电控手柄2的信号，控制器1的模拟量输入口用来接收车速传感器3、油缸测长传感器5的信号，控制器1的PWM输出口用于控制转向电磁阀4的开度，转向电磁阀4控制转向油缸6的动作。
在一些实施例中，还提供一种平地机，包括所述的平地机电控手柄转向控制系统。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种平地机电控手柄转向控制方法，其特征在于，包括：
获取电控手柄、车速传感器、油缸测长传感器的信号；根据油缸测长传感器的信号得到前轮转向实际角度S实，根据电控手柄摆动位移信号得到前轮转向角度目标值S设，根据车速传感器的信号得到当前车速；
根据当前车速，确定比例系数β的取值；
根据前轮转向实际角度S实和前轮转向角度目标值S设，计算两者的差值△Et＝S设-S实；根据△Et和比例系数β、kp，计算PWM输出值u＝β*kp*△Et；
根据计算得到的PWM输出值u，发出指令控制转向油缸动作，实现控制平地机单位时间内前轮的转角变化。
2.根据权利要求1所述的平地机电控手柄转向控制方法，其特征在于，根据当前车速，确定比例系数β的取值，包括：
当车速不超过20km/h时，β＝1。
3.根据权利要求1所述的平地机电控手柄转向控制方法，其特征在于，根据当前车速，确定比例系数β的取值，包括：
当车速大于20km/h且不超过35km/h时，β＝0.8。
4.根据权利要求1所述的平地机电控手柄转向控制方法，其特征在于，根据当前车速，确定比例系数β的取值，包括：
当车速大于35km/h时，β＝0.5。
5.一种平地机电控手柄转向控制装置，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于：获取电控手柄、车速传感器、油缸测长传感器的信号；根据油缸测长传感器的信号得到前轮转向实际角度S实，根据电控手柄摆动位移信号得到前轮转向角度目标值S设，根据车速传感器的信号得到当前车速；
比例系数确定模块，用于：根据当前车速，确定比例系数β的取值；
计算模块，根据前轮转向实际角度S实和前轮转向角度目标值S设，计算两者的差值△Et＝S设-S实；根据△Et和比例系数β、kp，计算PWM输出值u＝β*kp*△Et；
输出控制模块，用于：根据计算得到的PWM输出值u，发出指令控制转向油缸动作，实现控制平地机单位时间内前轮的转角变化。
6.根据权利要求5所述的平地机电控手柄转向控制装置，其特征在于，比例系数确定模块，用于：根据当前车速，确定比例系数β的取值，包括：
当车速不超过20km/h时，β＝1；
当车速大于20km/h且不超过35km/h时，β＝0.8；
当车速大于35km/h时，β＝0.5。
7.一种平地机电控手柄转向控制系统，其特征在于，包括权利要求5或6所述的平地机电控手柄转向控制装置，所述的平地机电控手柄转向控制装置包括存储器和处理器，存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据权利要求1-4任一项所述的平地机电控手柄转向控制方法。
8.根据权利要求7所述的平地机电控手柄转向控制系统，其特征在于，还包括：电控手柄、车速传感器、转向电磁阀、转向油缸测长传感器、转向油缸；所述的平地机电控手柄转向控制装置采用控制器；所述电控手柄、车速传感器、转向电磁阀、转向油缸测长传感器分别与控制器连接，所述转向电磁阀与转向油缸连接，用于控制转向油缸的动作。
9.根据权利要求8所述的平地机电控手柄转向控制系统，其特征在于，控制器的CAN通讯口用来接收电控手柄的信号，控制器的模拟量输入口用来接收车速传感器、油缸测长传感器的信号，控制器的PWM输出口用于控制转向电磁阀的开度，转向电磁阀控制转向油缸的动作。
10.一种平地机，其特征在于，包括权利要求7-9任一项所述的平地机电控手柄转向控制系统。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102267487A (zh) * 2011-05-11 2011-12-07 江苏大学 一种基于车速和载荷信号控制的电动液压助力转向系统
CN102874310A (zh) * 2012-10-15 2013-01-16 山推工程机械股份有限公司 一种推土机差速转向的控制方法和系统
WO2015026804A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 Deere & Company Drive system for tractor pulling a scraper
CN106741164A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 徐州徐工筑路机械有限公司 一种冷再生机电子转向控制系统
CN107406101A (zh) * 2015-10-30 2017-11-28 株式会社小松制作所 作业车辆以及作业车辆的控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102267487A (zh) * 2011-05-11 2011-12-07 江苏大学 一种基于车速和载荷信号控制的电动液压助力转向系统
CN102874310A (zh) * 2012-10-15 2013-01-16 山推工程机械股份有限公司 一种推土机差速转向的控制方法和系统
WO2015026804A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 Deere & Company Drive system for tractor pulling a scraper
CN107406101A (zh) * 2015-10-30 2017-11-28 株式会社小松制作所 作业车辆以及作业车辆的控制方法
CN106741164A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 徐州徐工筑路机械有限公司 一种冷再生机电子转向控制系统

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