CN111846714B

CN111846714B - 一种垃圾车自适应模糊装载量控制方法及系统

Info

Publication number: CN111846714B
Application number: CN202010745033.4A
Authority: CN
Inventors: 龚云亮; 蔡振华; 肖菁华; 张朝洲
Original assignee: Shenzhen Dongfeng Automobile Co ltd
Current assignee: Shenzhen Dongfeng Automobile Co ltd
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2022-05-03
Anticipated expiration: 2040-07-29
Also published as: CN111846714A

Abstract

本发明提出一种垃圾车自适应模糊装载量控制方法及系统，该方法设定压缩循环启动信号I1、提升装置启动信号I2、滑板上行终端位置信号I3、液压系统压力信号I4等控制信号，以及运算装载量Q、屏幕显示装载量QT、有效累计装载次数T、阶段二的有效累计装载次数M、累计有效装载次数修正参数TX、单次装载量百分比修正参数QX等过程变量；执行装载量运算处理过程，包括模糊运算、精确计算和系统数据自适应修正；如此经多次装载作业后通过模糊运算和自适应修正相关参数，使设备运行装载量运算趋近于实际装载量。该系统包括显示屏，设置于液压系统的第一传感器，设置于压缩构机滑板上行终端位置的第二传感器，以及执行上述方法的逻辑运算控制器。

Description

一种垃圾车自适应模糊装载量控制方法及系统

技术领域

本发明涉及专用车装载量计算控制技术，具体涉及一种垃圾车自适应模糊装载量控制方法及系统。

背景技术

现有的压缩垃圾车并无装载量实时计量功能，用户无法实时准确判断车辆装载情况，故无法根据装载量情况合理安排收运及车辆调度等，导致不必要的收运成本和人工成本，也不符合现在提倡的节能、环保、智能的理念。

为解决载重检测的问题，现有垃圾车多以在车架上增加重量传感器来检测垃圾重量判断装载量，此方案需额外增加重力传感器成本高且装配难度大，且后期维护成本高；而且，随着垃圾成分的不同，例如：雨天垃圾含水量大等，通过重量来计量装载量误差较大。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提出一种垃圾车自适应模糊装载量控制方法及系统，其具体技术内容如下：

本发明的垃圾车自适应模糊装载量控制方法，其操作是：

设定若干控制信号，包括：压缩循环启动信号I1、提升装置启动信号I2、滑板上行终端位置信号I3、液压系统压力信号I4、压缩机构动作信号Q1、提升装置动作信号Q2；

设定若干过程变量，包括：系统压力P、运算装载量Q、屏幕显示装载量QT、整个作业过程的有效累计装载次数T、阶段二的有效累计装载次数M、累计有效装载次数修正参数TX、单次装载量百分比修正参数QX、阶段二有效装载次数修正参数MX、滑板上行动作时间t；其中，累计有效装载次数修正参数TX初始给定为N1，单次装载量百分比修正参数QX初始给定为N2，阶段二有效装载次数修正参数MX初始给定为N3；

执行装载量运算处理过程：

1)系统启动进行数据初始化，将运算装载量Q、屏幕显示装载量QT、整个作业过程有效累计装载次数T、阶段二有效累计装载次数M分别置零；

2)当检测到一次压缩循环启动信号I1、提升装置启动信号I2的信号有效，则输出压缩机构动作信号Q1、提升装置动作信号Q2各一次,直至检测到滑板上行终端位置信号I3或系统压力P≥K1,则停止本次压缩作业动作，并计一次装载有效；

3)每完成一次装载有效，则依次执行以下阶段的运算：

阶段一，模糊运算：T＝T+1；Q＝Q+QX；

在上述运算中，运算装载量Q以2％梯级传送给屏幕显示装载量QT；

如果压缩机构运行过程中，滑板上行阶段程连续两次检测到系统压力P≥K2,则修正运算装载量Q＝96％,保持当前有效累计装载次数T，转向阶段二；

或者，如果运算装载量Q达到96％，压缩机构运行过程中，滑板上行阶段未检测到系统压力P≥K2，则保持运算装载量Q＝95％，不作运算装载量Q累计运算，仅做T＝T+1运算，直到出现压缩机构运行过程中滑板上行阶段连续两次检测到系统压力P≥K2，则运算装载量Q＝96％,保持当前有效累计装载次数T，转向阶段二；

阶段二，精确计算：T＝T+1；M＝M+1；Q＝Q+0.04÷MX；其中0.04÷MX为阶段二每次有效装载百分比；

在上述运算中，运算装载量Q以1％梯级传送给屏幕显示装载量QT；

当运算装载量Q＜99％，连续三次检测到压缩机构运行过程中滑板上行阶段系统压力P≥K1且滑板上行时间t≤4s，则修正运算装载量Q＝100％、修正屏幕显示装载量QT＝100％，提示系统满载，转向阶段三；

当运算装载量Q≥99％时，若还未检测到压缩机构运行过程中滑板上行阶段系统压力P≥K1，动作完成一次装载有效，则保持当前运算装载量Q不累加，仅做T＝T+1，M＝M+1运算，直到连续三次检测到压缩机构运行过程中滑板上行阶段系统压力P≥K1且滑板上行时间t≤4s，则修正运算装载量Q＝100、修正屏幕显示装载量QT＝100％，提示系统满载，转向阶段三；

阶段三，系统数据自适应修正，做以下修正计算并覆写相关参数：

QX＝QX*(1+TX/T)÷2，运算结果取两位有效并覆写系统值；

TX＝(TX+T)÷2，运算结果取整并覆写系统值；

MX＝(MX+M)÷2，运算结果取整并覆写系统值；

在运行完阶段三后，运算装载量Q、有效累计装载次数T、阶段二有效累计装载次数M分别置零，屏幕显示装载量QT保持为100％，并不再做数据计算和累加；

如此经过多次完整装载作业后，系统通过模糊运算和自适应修正相关参数，使设备运行装载量运算趋近于实际装载量。

于本发明的一个或多个实施例当中，N1给定为100，N2给定为0.88％，N3给定为5。

于本发明的一个或多个实施例当中，K1给定为17MPa。

于本发明的一个或多个实施例当中，K2给定为5MPa。

本发明的垃圾车自适应模糊装载量控制系统，其包括提供人机交互界面的显示屏，设置于液压系统以获取执行机构动作过程压力的若干个第一传感器，设置于压缩机构滑板上行终端位置的、用于采集压缩机构动作是否到达停止位的若干个第二传感器，以及执行上述垃圾车自适应模糊装载量控制方法的逻辑运算控制器。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述执行机构包括用于将垃圾填压进车厢的装载总成中的压缩机构，将垃圾收集到压缩机构中的提升装置，所述压缩机构中设有用于执行压缩动作的滑板。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述压缩循环启动信号I1由动作开关SB1对逻辑运算控制器作出，所述提升装置启动信号I2由动作开关SB2对逻辑运算控制器作出，所述滑板上行终端位置信号I3由第二传感器对逻辑运算控制器作出、所述液压系统压力信号由第一传感器对逻辑运算控制器作出，所述压缩机构动作信号Q1由逻辑运算控制器作出，所述提升装置动作信号Q2由逻辑运算控制器作出。

本发明的有益效果是：直接以现有压缩垃圾车传感器进行传感数据采集，无需额外增加传感器，无需复杂的传感器安装与维护，有效降低设备实施成本和后期维护成本；而且通过自适应数据修正，可适用于不同客户、不同工况装载量统计，最大限度地的控制实际装载量的误差，具有较佳的技术性、经济性和实用性，适合推广应用。

附图说明

图1为本发明的系统电气结构示意图。

图2为本发明的压缩机构简图。

图3为本发明的压填流程示意图。

具体实施方式

如下附图1至3，对本申请方案作进一步描述：

一种垃圾车自适应模糊装载量控制方法，其操作是：

设定若干过程变量，包括：系统压力P、运算装载量Q、屏幕显示装载量QT、整个作业过程的有效累计装载次数T、阶段二的有效累计装载次数M、累计有效装载次数修正参数TX、单次装载量百分比修正参数QX、阶段二有效装载次数修正参数MX、滑板上行动作时间t；其中，累计有效装载次数修正参数TX初始给定为100，单次装载量百分比修正参数QX初始给定为0.88％，阶段二有效装载次数修正参数MX初始给定为5，这些初始值系由多次实验中获得的较佳经验数据，也可根据具体车辆系统的不同作适应调整。

执行装载量运算处理过程：

2)当检测到一次压缩循环启动信号I1、提升装置启动信号I2的信号有效，则输出压缩机构动作信号Q1、提升装置动作信号Q2各一次,直至检测到滑板上行终端位置信号I3或系统压力P≥17MPa,则停止本次压缩作业动作，并计一次装载有效；

3)每完成一次装载有效，则依次执行以下阶段的运算：

阶段一，模糊运算：T＝T+1；Q＝Q+QX；

或者，如果运算装载量Q达到96％，压缩机构运行过程中，滑板上行阶段未检测到系统压力P≥5MPa，则保持运算装载量Q＝95％，不作运算装载量Q累计运算，仅做T＝T+1运算，直到出现压缩机构运行过程中滑板上行阶段连续两次检测到系统压力P≥5MPa，则运算装载量Q＝96％,保持当前有效累计装载次数T，转向阶段二；

当运算装载量Q＜99％，连续三次检测到压缩机构运行过程中滑板上行阶段系统压力P≥17MPa且滑板上行时间t≤4s，则修正运算装载量Q＝100％、修正屏幕显示装载量QT＝100％，提示系统满载，转向阶段三；

当运算装载量Q≥99％时，若还未检测到压缩机构运行过程中滑板上行阶段系统压力P≥17MPa，动作完成一次装载有效，则保持当前运算装载量Q不累加，仅做T＝T+1，M＝M+1运算，直到连续三次检测到压缩机构运行过程中滑板上行阶段系统压力P≥17MPa且滑板上行时间t≤4s，则修正运算装载量Q＝100、修正屏幕显示装载量QT＝100％，提示系统满载，转向阶段三；

QX＝QX*(1+TX/T)÷2，运算结果取两位有效并覆写系统值；

TX＝(TX+T)÷2，运算结果取整并覆写系统值；

MX＝(MX+M)÷2，运算结果取整并覆写系统值；

例如：

设TX的初始值为100，实际作业完成后，有效累计装载次数T为110，则对TX作(TX+T)/2＝(100+110)/2＝105的平均值修正；

设QX的初始值为0.88％，则本次作业完成后QX将被修正为0.88％*(1+110/100)/2＝0.83％；

设MX初始值为5，实际阶段二有效累计装载次数为7，则MX被修正为(5+7)/2＝6；

即完全本次作业后，获正修正后的TX＝105，QX＝0.83％，MX＝6，作为下一次作业累计的基础在下一次计算中被引用，以此循环修正，令TX、QX、MX逼近真实值。

前面提到的整个装载作业中各阶段的系统运行的详细运算过程，提供了一种模糊算法的框架和参数自适应修正的方式，其中所使用的参数可根据不同车型根据实际装载作业情况做相应的调整。

一种垃圾车自适应模糊装载量控制系统，其包括提供人机交互界面的显示屏1，设置于液压系统以获取执行机构动作过程压力的若干个第一传感器S1，设置于压缩机构滑板上行终端位置的、用于采集压缩机构动作是否到达停止位的若干个第二传感器S2，以及执行上述垃圾车自适应模糊装载量控制方法的逻辑运算控制器2。所述执行机构包括用于将垃圾填压进车厢5的装载总成中的压缩机构3，将垃圾收集到压缩机构3所在的填料器6中的提升装置4，所述压缩机构3中设有用于执行压缩动作的滑板31。所述压缩循环启动信号I1由动作开关SB1对逻辑运算控制器2作出，所述提升装置启动信号I2由动作开关SB2对逻辑运算控制器2作出，所述滑板上行终端位置信号I3由第二传感器S2对逻辑运算控制器2作出、所述液压系统压力信号I4由第一传感器S1对逻辑运算控制器2作出，所述压缩机构动作信号Q1由逻辑运算控制器2作出，控制用于执行压缩动作的电磁阀DT1；所述提升装置动作信号Q2由逻辑运算控制器2作出，控制用于执和地提升动作的电磁阀DT2。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

Claims

1.一种垃圾车自适应模糊装载量控制方法，其特征在于：

执行装载量运算处理过程：

3)每完成一次装载有效，则依次执行以下阶段的运算：

阶段一，模糊运算：T＝T+1；Q＝Q+QX；

QX＝QX*(1+TX/T)÷2，运算结果取两位有效并覆写系统值；

TX＝(TX+T)÷2，运算结果取整并覆写系统值；

MX＝(MX+M)÷2，运算结果取整并覆写系统值；

在运行完阶段三后，运算装载量Q、有效累计装载次数T、阶段二有效累计装载次数M分别置零，屏幕显示装载量QT保持为100％，并不再做数据计算和累加，并给出满载提示，待卸载作业后将屏幕显示装载量QT置零；

2.根据权利要求1所述的垃圾车自适应模糊装载量控制方法，其特征在于：N1给定为100，N2给定为0.88％，N3给定为5。

3.根据权利要求1所述的垃圾车自适应模糊装载量控制方法，其特征在于：K1给定为17MPa。

4.根据权利要求1所述的垃圾车自适应模糊装载量控制方法，其特征在于：K2给定为5MPa。

5.一种垃圾车自适应模糊装载量控制系统，其特征在于：包括提供人机交互界面的显示屏，设置于液压系统以获取执行机构动作过程压力的若干个第一传感器，设置于压缩机构滑板上行终端位置的、用于采集压缩机构动作是否到达停止位的若干个第二传感器，以及执行如权利要求1至4任一项所述垃圾车自适应模糊装载量控制方法的逻辑运算控制器。

6.根据权利要求5所述的垃圾车自适应模糊装载量控制系统，其特征在于：所述执行机构包括用于将垃圾填压进车厢的装载总成中的压缩机构，将垃圾收集到压缩机构中的提升装置，所述压缩机构中设有用于执行压缩动作的滑板，所述第一传感器设置于压缩机构中以获取系统压力。

7.根据权利要求5所述的垃圾车自适应模糊装载量控制系统，其特征在于：所述压缩循环启动信号I1由动作开关SB1对逻辑运算控制器作出，所述提升装置启动信号I2由动作开关SB2对逻辑运算控制器作出，所述滑板上行终端位置信号I3由第二传感器对逻辑运算控制器作出、所述液压系统压力信号由第一传感器对逻辑运算控制器作出，所述压缩机构动作信号Q1由逻辑运算控制器作出，所述提升装置动作信号Q2由逻辑运算控制器作出。