CN110926576B - 用于确定可卸式平台的质量和质量中心的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定可卸式平台(300)的质量和质量中心的方法，在该方法中：使用拉臂钩将所述可卸式平台从地面提升到车辆上；在提升所述可卸式平台期间，测量根据所述拉臂钩的运动而变化的物理量；在所述物理量的预定值处，确定所述拉臂钩的主缸的负载力的值；提供作为所述物理量的函数的所述主缸的所述负载力的数学模型；使用数学模型来确定可卸式平台的质量和质量中心，其参数是使用迭代程序来估计的。

Description

用于确定可卸式平台的质量和质量中心的方法
技术领域
本发明涉及一种根据本发明所述的用于确定可卸式平台的质量和质量中心的方法。
背景技术
拉臂钩被广泛用于诸如卡车之类的车辆中，以快速且容易地操纵可卸式平台。拉臂钩可以执行多种工作任务，例如对可卸式平台进行装载、卸载、倾翻和降低。
已知拉臂钩可以确定可卸式平台的质量。这种拉臂钩的示例包括可移动的重量传感器。利用该拉臂钩，通过如下方式来对可卸式平台进行称重：从车辆的底盘上抬起可卸式平台，在可卸式平台下面对可移动的重量传感器进行移动，然后降低可卸式平台在可移动的重量传感器上以进行称重。
与设置有称重系统的上述的和其他已知的拉臂钩相关的问题在于，必须在将可卸式平台被称重之前将该可卸式平台提升到车辆上。与已知的拉臂钩相关的另一个问题是，在确定可卸式平台的质量时，需要重量传感器。与已知的拉臂钩相关的又一问题是，可卸式平台的称重是耗时的。
发明内容
发明目的
本发明的主要目的是减少或甚至消除上述现有技术的问题。
本发明的一个目的是提供一种用于对可卸式平台进行称重的方法。更详细地，本发明的目的是提供一种能够在不使用重量传感器的情况下确定可卸式平台的质量和质量中心的方法。本发明的另一个目的是提供一种能够快速、容易且准确地确定可卸式平台的质量和质量中心的方法。
为了实现上述目的，根据本发明的方法的特征在于本发明的特征部分中所呈现的内容。在本发明中描述了本发明的有利实施方式。
根据本发明的用于确定可卸式平台的质量和质量中心的方法包括：
-使用拉臂钩将可卸式平台从地面提升到车辆上；
-在提升该可卸式平台期间，测量根据拉臂钩的运动而变化的物理量；
-在物理量的预定值处，确定拉臂钩的主缸的负载力的值；
-提供作为所述物理量的函数的所述主缸的负载力的数学模型，该数学模型包括：与拉臂钩的物理尺寸相关的一组常量、用于可卸式平台的质量的第一参数、用于可卸式平台的质量中心的纵向位置的第二参数、以及用于可卸式平台的质量中心的竖向位置的第三参数；
-设定所述参数的初始值；
-用所述数学模型计算在所述物理量的预定值处的负载力的值；
-计算所确定的所述负载力的值与所计算的所述负载力的值之间的差值；
-如果所述差值大于预定的阈值，则重复以下步骤直到所述差值变为小于所述预定的阈值：
-改变所述参数的值中的至少一个值；
-用所述数学模型重新计算在所述物理量的预定值处的负载力的值；以及
-重新计算所确定的所述负载力的值与所计算的所述负载力的值之间的差值；
-选择第一参数的值作为可卸式平台的质量，选择第二参数的值作为可卸式平台的质量中心的纵向位置，以及选择第三参数的值作为可卸式平台的质量中心的竖向位置。
根据本发明的方法是基于通过使用数学模型来确定可卸式平台的质量和质量中心的，其参数是使用迭代程序来估计的。数学模型将拉臂钩的主缸的负载力限定为根据拉臂钩的运动而变化的物理量的函数，并且该数学模型包括用于质量、以及可卸式平台的质量中心的纵向位置和竖向位置的参数。物理量可以是在可卸式平台的提升期间变化的任意物理量。物理量可以例如是拉臂钩的一部分的转动角度或主缸的活塞杆的位置。
在根据本发明的方法中，使用拉臂钩将可卸式平台从地面提升到车辆上。在可卸式平台的提升期间，测量根据拉臂钩的运动而变化的物理量，并且在所述物理量的预定值处确定主缸的负载力即作用在主缸上的力的值。例如，基于主缸的底部腔室和活塞杆腔室中的压力，或者基于主缸中的应变，可以确定负载力的值。在可卸式平台的提升期间确定的负载力的值的数量可以是例如几十或几百。负载力的值的数量可以是例如10-50、50-100、100-200、50-1000或20-5000。
在根据本发明的方法中，使用数学模型来计算在物理量的相同预定值处的负载力的值，其中，所述负载力的值是在该可卸式平台的提升期间确定的。在所述计算之前，在数学模型中为质量参数和质量中心参数设定初始值。例如，质量参数的初始值可以是拉臂钩的最大能力的一半。可卸式平台在其纵向方向上的中点可以用作质量中心的初始纵向位置，并且可卸式平台在其竖向(高度)方向上的中点可以用作质量中心的初始竖向位置。坐标系的原点可以位于例如可卸式平台的前端部的角中的一个角中，基于该坐标系的原点限定质量中心的纵向位置和竖向位置的定位。
在根据本发明的方法中，通过对所确定的负载力的值与所计算的负载力的值之间的差值进行计算来估计数学模型中的参数的量。差值的计算可以基于例如所确定的值与所计算的值的绝对差值之和。通过首先对经确定的负载力矢量和经计算的负载力矢量中的相应元素的绝对差值进行确定，并且然后将所述绝对差值加在一起，从而计算所述绝对差值之和。
如果所述差值大于预定的阈值，则重复进行以下步骤直到所述差值变为小于所述预定的阈值：改变所述参数的所述值中的至少一个值，用数学模型重新计算在所述物理量的预定值处的负载力的值，以及重新计算所确定的负载力的值与所计算的负载力的值之间的差值。在该迭代程序结束后，可以从该数学模型的参数中获得所述可卸式平台的质量和质量中心。
可以在提升的任何阶段可以确定负载力的值。然而，优选地，在提升的第一阶段和第二阶段中确定负载力的值。在提升的第一阶段中，可卸式平台的前端部被从地面提升到可卸式平台与拉臂钩的后辊相接触的位置。在第一阶段中，车辆在可卸式平台下滚动，和/或该可卸式平台的后端部抵靠地面滑动。在提升的第二阶段中，可卸式平台离开地面并由后辊支撑，并且拉臂钩将该可卸式平台放置在车辆上。
可卸式平台的称重可以基于在上述两个提升阶段时测量主缸的负载力。所确定的负载力的值可以被存储以及被处理为两个数据矢量。所述数据矢量都可以包含例如50-100个元素。数据矢量元素可以例如以对于预定的角度范围的预定的转动角度存储。优选地，选择待存储的角度范围，使得包括动态装载的提升阶段例如提升的开始和结束保持在所存储的数据之外。在提升期间实时地进行数据矢量的测量和存储。当提升事件结束时，可以执行算法的其余部分，而没有硬性的实时要求。
可卸式平台的质量和质量中心的计算可以以硬件、软件、或者硬件和软件组件的组合来实现。硬件组件可以包括用于处理数据的处理器和用于存储数据的存储介质。软件组件可以是存储在计算机可读存储介质例如存储器、大容量存储装置或可移动的存储装置中的计算机可读程序代码的形式。例如，计算机可读介质可以包括用于执行特定组件的功能的计算机可读代码。类似地，计算机存储器可以被配置为包括一个或多个组件，然后所述组件可以由处理器执行。组件可以在多个模块中单独实现，或者在单个模块中一起实现。
根据本发明的方法可以被应用于拉臂钩，该拉臂钩附接到诸如卡车之类的车辆，以用于操纵可卸式平台。这种拉臂钩包括倾翻框架，该倾翻框架通过倾翻接头连接到拉臂钩的副框架。倾翻框架设置成通过一个或多个主缸来相对于副框架移动，所述主缸可以是例如双作用差动缸。拉臂钩的主缸(一个或多个)由液压系统控制。主缸的底侧部附接到副框架，并且主缸的活塞杆附接到倾翻框架。副框架附接到车辆的底盘。
拉臂钩的倾翻框架包括滑动框架、中间框架和后框架。滑动框架包括钩，拉臂钩可以通过该钩以可释放的方式附接到可卸式平台。滑动框架连接到中间框架，使得滑动框架的一部分被设置在中间框架内侧，并且使得滑动框架可以相对于中间框架移动。中间框架通过中间框架接头连接到后框架，并且后框架通过倾翻接头连接到副框架。
拉臂钩包括锁件，该锁件用于当拉臂钩被用于将可卸式平台从地面装载到车辆上或者将可卸式平台从车辆上卸载到地面上时，将后框架与副框架平行地锁定。拉臂钩包括安装成靠近倾翻接头的后辊，该后辊使得可卸式平台能够在该可卸式平台的装载和卸载期间容易地通过拉臂钩被移动。设置在可卸式平台的下侧的支撑梁用于置于后辊上。拉臂钩包括另一锁件，所述另一锁件用于当可卸式平台被倾翻时将中间框架锁定在与后框架平行的方向上。拉臂钩还可以包括用于当可卸式平台由车辆运输时将该可卸式平台锁定到拉臂钩的锁件。
将可卸式平台从地面提升到车辆上可以通过以下方式来完成：将后框架锁定到副框架，并且通过主缸(一个或多个)使中间框架围绕中间框架接头转动到一位置，在该位置处当车辆反向朝向可卸式平台时钩可以附接可卸式平台。在将所述钩附接到可卸式平台之后，通过向内驱动主缸(一个或多个)来转动中间框架。结果，可卸式平台的前端部从地面升起。经过一定时间之后，可卸式平台与后辊接触，并且可卸式平台的后端部也从地面升起。现在，可卸式平台由钩和后辊来支撑。转动所述中间框架直到该中间框架与后框架基本上平行。可以通过使滑动框架相对于中间框架移动来调整可卸式平台在倾翻框架上的位置。
根据本发明的方法的优点是，可卸式平台的质量和质量中心可以在可卸式平台的提升期间被确定。根据本发明的方法的另一个优点是，可以在没有任何重量传感器的情况下确定可卸式平台的质量和质量中心。根据本发明的方法的又一优点是，它能够快速、容易且准确地确定可卸式平台的质量和质量中心。
数学模型可以以多种方式实现，例如使用DH参数定义。在实际实现方式中，可以利用建模的机构传动比。
根据本发明的一实施方式，数学模型由以下等式表示：
Fcylinder＝R(p，xcm，ycm，k1，...，kn)mg,
其中，R是传动比参数的一组值，p是物理量的一组值，xcm是可卸式平台的质量中心的纵向位置，ycm是可卸式平台的质量中心的竖向位置，k1至kn是与拉臂钩的物理尺寸相关的常量，m是可卸式平台的质量，g是重力加速度。
传动比R反映了可卸式平台的质量中心在y轴方向(即竖向方向)上的运动与主缸活塞的运动的传动比。在实践中，该数学模型反映了当可卸式平台的质量和质量中心已知时主缸可以满足多大的负载力。传动比R根据物理量而变化，该物理量可以是例如拉臂钩的一部分的转动角度α或主缸的活塞杆的位置r。
在提升期间可卸式平台的势能的增加导致了对主缸的负载力，该负载力在数学模型中被建模。在提升的第一阶段，随着可卸式平台在其后边缘支撑下进行转动，势能增加。在提升的第二阶段，势能由于以下两个原因而改变：可卸式平台进行转动并同时被支撑在后辊上进行移动。
主缸的负载力的很大一部分是由其他次级源引起的，所述源可以被单独考虑。校准的目的是尽可能精确地对次级的负载力的源进行建模，这样它们不会影响称重结果。空的拉臂钩的摩擦和空的钩的质量的影响可以通过单独的校准来补偿，并且可以根据(一种或多种)摩擦模型来去除由不同步骤中的摩擦而引起的力。所述(一种或多种)摩擦模型的参数可以通过单独的校准来确定。
根据本发明的一个实施方式，所述方法包括：在对所确定的负载力的值和所计算的负载力的值之间的差值进行计算的步骤之前，通过从所确定的值中减去在对没有可卸式平台的情况下的拉臂钩所确定的负载力的值，来修改所确定的负载力的值。
当没有可卸式平台的情况下提升钩时，在提升期间空的钩的质量、以及当唯一的负载是所述空的钩的质量时的摩擦力(包括主接头的摩擦和主缸的密封摩擦)可以通过测量主缸的负载力来进行考虑。存储所述数据矢量，并且在称重情况下，从所测量的负载力数据矢量中逐个元素地减去空的钩的负载数据矢量。提升所述空的钩的负载力数据矢量可以分两部分存储，所述两部分分别对于提升的第一阶段和第二阶段。所述空的钩的提升校准可以被重复，例如每月一次，以便可以更好地考虑随时间而变化的密封和接头摩擦。
除了经建模的力之外，还可以考虑与所述空的拉臂钩相比时的摩擦力的增加。对于提升的第一阶段和第二阶段，摩擦力可以分别建模。
根据本发明的一个实施方式，该数学模型包括：对于可卸式平台的提升的第一阶段的由以下等式表示的摩擦力：
Ffric_ground＝Fa_ground+mkground(xcm/I),
其中，Fa_ground是恒定的摩擦力，m是可卸式平台的质量，kground是摩擦参数，xcm是可卸式平台的质量中心的纵向位置，以及I是可卸式平台的长度。
恒定的摩擦力Fa_ground由卸载时车辆的滚动阻力引起。当可卸式平台的质量增加时，或者可卸式平台的质量中心朝向该可卸式平台的前端部移动时，车辆的滚动阻力和主缸的摩擦增加。这可以与摩擦参数kground一起考虑。
恒定的摩擦力Fa_ground可以通过在拉臂钩的安装位置进行缆线牵拉来确定。缆线的一端部在大约1.5米的高度处附接到“固定物体”，例如附接到建筑物墙壁中的环、或者附接到重型可卸式平台的夹持拱。缆线的第二端部附接到拉臂钩的钩。此后，利用拉臂钩进行提升的第一阶段，并对负载力数据矢量进行存储。随着可卸式平台被提升时，允许车辆向后滚动。通过计算提升的整个第一阶段的空的钩的校准提升的负载力数据矢量与缆线牵拉的负载力数据矢量之间的差值的平均值来获得参数fa_ground。
除了缆线牵拉之外，还可以在具有重型可卸式平台的拉臂钩安装位置进行校准提升，该重型可卸式平台的质量和质量中心是已知的。所讨论的程序作为三个校准步骤中的最后一个步骤来执行，由此，由空的钩引起的负载力和卸载后的车辆的滚动阻力可以作为预处理由经测量的负载力数据来补偿。
在提升的第一阶段中，当可卸式平台的质量增加时，或者可卸式平台的质量中心朝向该可卸式平台的前端部移动时，车辆的滚动阻力和主缸的摩擦增加。在具有摩擦参数kground的摩擦模型中考虑这一点。为了确定参数kground，计算经预处理的负载力数据矢量和经建模的负载力数据矢量之间的差值Ffric_ground的平均值。当校准可卸式平台的质量和质量中心是已知的时，可以通过以下等式来确定用于对所述经建模的负载力和经测量的负载力之间的差值进行补偿的摩擦参数kground：
kground＝Fdiff_ground//(mxcm)。
根据本发明的一个实施方式，所述数学模型包括：对于可卸式平台的提升的第二阶段的由以下等式表示的摩擦力：
Ffric_roll＝mkroll,
其中，m是可卸式平台的质量，以及kroll是摩擦参数。
在提升的第二阶段，可卸式平台在后辊上移动。可以假设，摩擦力的增加与可卸式平台的质量有直接关系。
可以在具有重型可卸式平台的拉臂钩安装位置进行校准提升，该重型可卸式平台的质量和质量中心是已知的。所讨论的程序作为三个校准步骤中的最后一个步骤来执行，由此，由空的钩引起的负载力和卸载后的车辆的滚动阻力可以作为预处理由经测量的负载力数据来补偿。
摩擦参数kroll可以由在重型可卸式平台的校准提升期间测量的负载力数据矢量来确定。作为预处理，由空的钩引起的负载力由提升的第二阶段的数据补偿。计算经预处理的负载力与该模型给出的负载力之间的差值Fdiff_roll的平均值。摩擦参数kroll可以由以下等式确定：
kroll＝Fdiff_roll/m。
根据本发明的一个实施方式，所述参数的所述值中的至少一个值的改变是以在两个嵌套环中对所述参数进行迭代为基础的，其中，在内环中，改变第一参数和第二参数以找到局部最小值，并在外环中，改变第三参数以找到全局最小值。
根据本发明的方法中的迭代程序可以基于爬山方法。想法是围绕迄今为止最好的参数组合形成新的参数组合(m，xcm和ycm)，并且总是将估计移动到所述参数组合，这给出了最小的绝对差值的和。因此，所述估计一次向正确的参数组合移动一步。
所述迭代可以分成两个嵌套环：在迭代的内环中，ycm保持恒定，并且搜索m和xcm的组合，这给出了最小的绝对差值的和。在迭代的外环中，此后为质量中心ycm创建两个新的y坐标。在新的y坐标中再次寻找产生最小的绝对差值的和的m和xcm的组合。最后，进行比较以查看其中找到哪个y坐标更适合，即找到更小的绝对差值的和，并且将该估计移动到所讨论的y坐标。继续该迭代直到绝对差值的和不再减小，从而找到了最佳可能的参数组合(m，xcm和ycm)，即称重结果。在下文中，所述迭代程序逐步被呈现：
内环：
1)进行初始猜测(m，xcm和ycm)，并计算数据矢量的绝对差值的和，
a、ycm被假定为常量，并且猜测m和xcm；
2)在距离d处，围绕该猜测形成4个新的点(m和xcm)，
a、d是与整个x坐标区域(例如，1.0-5.0m)和质量区域(例如，1,000kg-20,000kg)的相对距离(例如，10％)；
3)关于测量矢量，计算新的点的绝对差值的和；
4)将估计移动到给出最小的绝对差值的和的点，并且从点2继续所述过程，
a、如果原始的估计优于四个点中的任何一个点，则d减半，并且从点2继续所述过程，
b、如果d<dmin(待设定的参数，例如1％)，则找到局部最小值。
当找到质量x坐标和质量的局部最小值时，将在该迭代的外环中改变y坐标的值。
外环：
1)y轴上在前面的结果(m，xcm局部最小值)的上方和下方的相对距离dy处形成新的点；
2)在这些中再次对x坐标和质量的局部最小值进行迭代，即执行该迭代的内环；
3)y轴的估计总是移动到这样的点，在该点处找到力误差的最小的局部最小值，
a、如果原始的估计优于两个新的局部最小值中的任何一个，则dy减半，并且该过程从外环的点2继续，
b、如果dy<dymin，则找到了全局的最小值，即称重结果。
根据本发明的一个实施方式，所确定的负载力的值和所计算的负载力的值之间的差值被计算作为绝对差值的和。通过首先对所确定的负载力矢量和所计算的负载力矢量中的相应元素的绝对差值进行确定，并且然后将所述绝对差值加在一起，从而计算绝对差值的和。在将绝对差值加在一起之前，可以通过加权函数对在提升的第二阶段期间获得的元素的绝对差值进行加权。
根据本发明的一个实施方式，所述物理量是拉臂钩的一部分的转动角度。所述拉臂钩的一部分可以是例如中间框架、滑动框架或钩。可以用一个或多个倾角仪来确定所述拉臂钩的一部分的转动角度。所述拉臂钩的一部分的转动角度可以表示该部分相对于所述拉臂钩的另一部分或车辆的一部分、或相对于重力的角度。例如，中间框架的转动角度可以表示介于中间框架与拉臂钩的副框架之间的角度。当拉臂钩开始将可卸式平台从地面提升时，介于中间框架与副框架之间的角度约为120至150度。在提升过程期间，介于中间框架与副框架之间的角度变小，直到在提升过程结束时该角度约为0度。负载力的值可以是在可卸式平台的提升期间例如以所述拉臂钩的一部分的转动角度的0.1度至5度的间隔、或0.5度至2度的间隔、或者1度的间隔来确定的。
根据本发明的一个实施方式，物理量是主缸的活塞杆的位置。活塞杆的位置可以通过例如附接到主缸的位移传感器或者设置成与主缸相连的非接触式传感器来确定。非接触式传感器的示例是光学传感器和电磁传感器。负载力的值可以是在可卸式平台的提升期间例如以活塞杆的位置的0.1cm至5cm的间隔、或0.5cm至2cm的间隔、或1cm的间隔来确定的。
根据本发明的一个实施方式，负载力的值是基于主缸的底部腔室和活塞杆腔室中的压力来确定的。可以使用压力传感器来测量所述底部腔室和活塞杆腔室中的压力。负载力可以根据腔室压力通过将上述压力与任一腔室中的活塞面积相乘来计算。
根据本发明的一个实施方式，负载力的值是基于主缸中的应变来确定的。应变仪可以设置成测量例如主缸的活塞杆的应变。
根据本发明的一个实施方式，与拉臂钩的物理尺寸相关的一组常量包括主接头和主缸的活塞的接头之间的距离的水平分量或竖向分量、主接头和主缸的接头之间的距离的水平分量或竖向分量、主接头和钩之间的距离的水平分量或竖向分量、主接头和后辊之间的距离的水平分量或竖向分量、可卸式平台的底部后角和夹持拱之间的距离的水平分量或竖向分量、主接头相对于地面的高度中的一者或多者。
在本文中呈现的本发明的示例性实施方式不与对本发明的适用性构成限制形成矛盾。动词“包括”在本文中用作开放式限制，其不排除存在还未列出的特征。除非另有明确说明，本发明中记载的特征可相互自由组合。
附图说明
图1示出了组装在卡车上的拉臂钩的示例；以及
图2A至图2C示出了根据本发明实施方式的用于确定可卸式平台的质量和质量中心的方法。
具体实施方式
图1示出了组装在卡车200上的拉臂钩100的示例。拉臂钩100包括倾翻框架101，该倾翻框架101通过倾翻接头102连接到拉臂钩100的副框架103。倾翻框架101设置成通过两个平行的主缸104相对于副框架103移动，所述主缸104由液压系统105控制。主缸104的底侧部106附接到副框架103，并且主缸104的活塞杆107附接到倾翻框架101。副框架103附接到卡车200的底盘201。
倾翻框架101包括滑动框架108、中间框架109和后框架110。滑动框架108包括钩111，其中拉臂钩100通过所述钩111以可释放的方式附接到可卸式平台300。滑动框架108连接到中间框架109使得滑动框架108的一部分被设置在中间框架109内部，并且使得滑动框架108可以相对于中间框架109移动。中间框架109通过中间框架接头112连接到后框架110，并且后框架110通过倾翻接头102连接到副框架103。拉臂钩100包括用其可以防止拉臂钩100的一些部件相对运动的锁件(图1中未示出)。拉臂钩100还包括用于在可卸式平台300由卡车200运输时将该可卸式平台300锁定到拉臂钩100的锁件(图1中未示出)。
在将可卸式平台300装载到卡车200上以及将可卸式平台300从卡车200卸载期间，后框架110被锁定到副框架103，并且中间框架109通过使用主缸104而围绕中间框架接头112转动。安装成靠近倾翻接头102的后辊113使得可卸式平台300能够在装载和卸载工作任务期间容易地使用拉臂钩100被移动。在可卸式平台300的倾翻和降低期间，中间框架109被锁定在与后框架110平行的方向上(如图1所示)，并且后框架110通过使用主缸104而围绕倾翻接头102转动。通过使滑动框架108相对于中间框架109移动，可以改变可卸式平台300在倾翻框架101上的位置。
拉臂钩100包括压力传感器114和压力传感器115，所述压力传感器114和压力传感器115分别用于测量主缸104的底部腔室和活塞杆腔室中的压力。可以基于底部腔室和活塞杆腔室中的压力来确定主缸104的负载力。
拉臂钩100包括分别附接到中间框架109和副框架103的倾角仪116和倾角仪117。通过使用所述倾角仪116和倾角仪117，可以确定介于中间框架109与副框架103之间的角度，该角度根据主缸104的运动而变化。
拉臂钩100包括数据处理单元118，该数据处理单元118用于处理和存储从压力传感器114和压力传感器115、以及从倾角仪116和倾角仪117接收到的数据。数据处理单元118被配置为：基于从倾角仪116和倾角仪117接收到的信号来确定介于中间框架109与副框架103之间的角度；以及在预定的角度值下、基于从压力传感器114和压力传感器115接收到的信号来确定拉臂钩100的主缸104的负载力的值。数据处理单元118还被配置为：通过使用主缸104的负载力的数学模型来确定可卸式平台300的质量和质量中心，该模型具有用于可卸式平台300的质量和质量中心的参数，使用迭代程序可以估计所述参数。
图2A至图2C示出了根据本发明实施方式的用于确定可卸式平台300的质量和质量中心的方法。在图2A中，示出了卡车200已与可卸式平台300反向的情况。中间框架109处于能够将钩111附接到可卸式平台300的角度。
通过向内驱动所述主缸104来完成可卸式平台300的提升。结果，中间框架109相对于副框架103转动，并且可卸式平台300的前端部从地面升起。在可卸式平台300的提升期间，后框架110保持锁定到副框架103。
在继续提升可卸式平台300一定时间之后，可卸式平台300与后辊113接触，如图2B所示。当主缸104被进一步向内驱动时，可卸式平台300的后端部也从地面升起，并且可卸式平台300变成由钩111和后辊113支撑。中间框架109被转动直到该中间框架变为与后框架110基本上平行。可卸式平台300现在置于卡车200上，如图2C所示。
在将可卸式平台300从地面提升到卡车200上的期间，通过使用倾角仪116和倾角仪117来测量介于中间框架109与副框架103之间的角度。在预定的角度值下，通过压力传感器114和压力传感器115来测量所述主缸104的底部腔室和活塞杆腔室中的压力，并且然后将上述压力与任一腔室中的活塞面积相乘，来确定主缸104的负载力的值。然后，通过使用主缸104的负载力的数学模型以及迭代程序来计算可卸式平台300的质量和质量中心。
在附图中仅描述了本发明的有利示例性实施方式。对于本领域技术人员明显的是，本发明不仅限于上面给出的示例，代替的是，本发明可以在所提出的本发明的范围内变化。在本发明中描述了本发明的一些可能的实施方式，并且不应认为这些实施方式严格地限制了本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于确定可卸式平台的质量和质量中心的方法，所述方法包括：
-使用拉臂钩将所述可卸式平台从地面提升到车辆上；
所述方法的特征在于，所述方法包括：
-在提升所述可卸式平台期间，测量根据所述拉臂钩的运动而变化的物理量，所述物理量是所述拉臂钩的一部分的转动角度或所述拉臂钩的主缸的活塞杆的位置，
-在所述物理量的预定值处，确定所述拉臂钩的主缸的负载力的值，
-提供作为所述物理量的函数的所述主缸的所述负载力的数学模型，所述数学模型包括：与所述拉臂钩的物理尺寸相关的一组常量、用于所述可卸式平台的所述质量的第一参数、用于所述可卸式平台的所述质量中心的纵向位置的第二参数、以及用于所述可卸式平台的所述质量中心的竖向位置的第三参数；
-设定所述参数的初始值；
-用所述数学模型计算在所述物理量的所述预定值处的所述负载力的值；
-计算所确定的所述负载力的值与所计算的所述负载力的值之间的差值；
-如果所述差值大于预定的阈值，则重复以下步骤直到所述差值变为小于所述预定的阈值：
-改变所述参数的值中的至少一个值；
-用所述数学模型重新计算在所述物理量的所述预定值处的所述负载力的值；以及
-重新计算所确定的所述负载力的值与所计算的所述负载力的值之间的差值；
-选择所述第一参数的值作为所述可卸式平台的所述质量，选择所述第二参数的值作为所述可卸式平台的所述质量中心的所述纵向位置，以及选择所述第三参数的值作为所述可卸式平台的所述质量中心的所述竖向位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数学模型由以下等式表示：
Fcylinder＝R(p，xcm，ycm，k1，...，kn)mg，
其中，R是传动比参数的一组值，所述传动比R反映了可卸式平台的质量中心在竖向方向上的运动与主缸的活塞的运动的传动比，p是所述物理量的一组值，xcm是所述可卸式平台的所述质量中心的所述纵向位置，ycm是所述可卸式平台的所述质量中心的所述竖向位置，k1至kn是与所述拉臂钩的所述物理尺寸相关的常量，m是所述可卸式平台的质量，以及g是重力加速度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在对所确定的所述负载力的值与所计算的所述负载力的值之间的差值进行计算的步骤之前，通过从所确定的所述负载力的值中减去对在没有所述可卸式平台的情况下的所述拉臂钩所确定的所述负载力的值，来修改所确定的所述负载力的值。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数学模型包括：
对于所述可卸式平台的提升的第一阶段的由以下等式表示的摩擦力：
Ffric_ground＝Fa_ground+mkground(xcm/l)，
其中，Fa_ground是恒定的摩擦力，m是所述可卸式平台的质量，kground是摩擦参数，xcm是所述可卸式平台的所述质量中心的所述纵向位置，以及l是所述可卸式平台的长度。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数学模型包括：
对于所述可卸式平台的提升的第二阶段的由以下等式表示的摩擦力：
Ffric_roll＝mkroll，
其中，m是所述可卸式平台的质量，以及kroll是摩擦参数。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述参数的所述值中的至少一个值的改变是以在两个嵌套环中对所述参数进行迭代为基础的，其中，在内环中，改变所述第一参数和所述第二参数以找到局部最小值，以及在外环中，改变所述第三参数以找到全局最小值。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所确定的所述负载力的值与所计算的所述负载力的值之间的所述差值被计算为绝对差值的和。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述拉臂钩的所述一部分是中间框架、滑动框架或钩中的一者。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述负载力的值是基于所述主缸的底部腔室和活塞杆腔室中的压力来确定的。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述负载力的值是基于所述主缸中的应变来确定的。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，与所述拉臂钩的所述物理尺寸相关的所述一组常量包括主接头与所述主缸的活塞的接头之间的距离的水平分量或竖向分量、所述主接头与所述主缸的接头之间的距离的水平分量或竖向分量、所述主接头与所述钩之间的距离的水平分量或竖向分量、所述主接头与后辊之间的距离的水平分量或竖向分量、所述可卸式平台的底部后角与夹持拱之间的距离的水平分量或竖向分量、所述主接头相对于地面的高度中的一者或多者。
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