CN112297881B - 运载车组及其控制方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明属于运载车组技术领域，旨在解决现有用于运输长工件的两台运输车辆之间的距离无法准确测量而导致无法同步行走的问题。为此目的，本发明提供了一种运载车组的控制方法，运载车组包括分别承载工件的前车和后车，前车和后车分别配置有驱动电机，驱动电机配置有用于检测其输出扭矩的扭矩传感器，控制方法包括：在前车和后车中的第一个按照设定速度行走的过程中，实时获取前车和后车中第二个的驱动电机的输出扭矩；比较输出扭矩与预设扭矩的大小；根据比较结果选择性地调节前车和后车中第二个的驱动电机的转速。通过检测扭矩的方式来判断前车和后车是否同步，进而调整驱动电机的转速，保证了前车和后车的同步行走。

Description

运载车组及其控制方法、计算机可读存储介质

技术领域

本发明属于运载车组技术领域，具体提供一种运载车及其控制方法、计算机可读存储介质。

背景技术

在大型或重型设备生产场地，通常涉及到大型工件的运输，尤其是超长工件的运输，如长度超过30米的筒状、柱状等工件。由于超长工件的尺寸远超过常规运载车辆的运输能力，超长工件的存在一定的难度。

为了便于超长工件的运输，通过两台运输车辆分别承载超长工件的两端，控制两台运输车辆同步行走来实现超长工件的运输。为了保证两台运输车辆的同步行走，通常在两台运输车辆中的一个上安装激光测距仪或者在两台运输车辆之间安装拉绳式测距仪来检测前后两台运输车辆之间的距离。不过，在实际运输过程中采用激光测距仪测量两台车辆之间的距离时，由于车辆行走时会出现一定的晃动，激光测距仪发出的激光经反射后并不能精准地被接收，从而不能可靠地实现两台运输车辆的同步行走。在实际运输过程中采用拉绳式测距仪测量两台车辆之间的距离时，由于两台运输车辆的距离比较大，柔性绳索在重力作用下会下垂，并且容易出现拉绳缠绕等情况，两台运输车辆之间距离无法精确测量，从而不能可靠地实现两台运输车辆地同步行走。

因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有用于运输长工件的两台运输车辆之间的距离无法准确测量而导致无法同步行走的问题，一方面本发明提供了一种运载车组的控制方法，所述运载车组包括分别承载工件的前车和后车，所述前车和所述后车分别配置有驱动电机，所述驱动电机配置有用于检测其输出扭矩的扭矩传感器，所述控制方法包括：在所述前车和所述后车中的第一个按照设定速度行走的过程中，实时获取所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的输出扭矩；比较所述输出扭矩与预设扭矩的大小；根据比较结果选择性地调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据比较结果选择性地调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速”的步骤包括：若所述输出扭矩大于所述预设扭矩，则控制所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速减小。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据比较结果选择性地调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速”的步骤包括：若所述输出扭矩小于所述预设扭矩，则控制所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速增大。

在上述控制方法的优选技术方案中，“调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速”的步骤具体为：采用PID调节方式调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述预设扭矩根据所述前车和所述后车中的第一个的驱动电机的输出扭矩确定。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：实时获取所述前车的转向角度并根据所述前车的转向角度控制所述后车的转向角度。

在上述控制方法的优选技术方案中，“实时获取所述前车的转向角度并根据所述前车的转向角度控制所述后车的转向角度”的步骤包括：实时获取所述前车的两侧车轮的转速，根据所述前车的两侧车轮的转速确定所述后车的两侧车轮的转速。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，运载车组包括分别承载工件的前车和后车，前车和后车分别配置有驱动电机，驱动电机配置有用于检测其输出扭矩的扭矩传感器，控制方法包括：在前车和后车中的第一个按照设定速度行走的过程中，实时获取前车和后车中第二个的驱动电机的输出扭矩；比较输出扭矩与预设扭矩的大小；根据比较结果选择性地调节前车和后车中第二个的驱动电机的转速。具体地，若输出扭矩大于预设扭矩，则控制前车和后车中第二个的驱动电机的转速减小，若输出扭矩小于预设扭矩，则控制前车和后车中第二个的驱动电机的转速增大。例如，在前车运行过程中，若后车驱动电机的输出扭矩小于预设扭矩，说明后车被前车拖拽，后车的前进速度小于前车的前进速度，此时控制后车驱动电机的转速增加，使后车的前进速度增大，当后车的前进速度等于前车的前进速度时，后车驱动电机的输出扭矩与预设扭矩相等。在前车运行过程中，若后车驱动电机的输出扭矩大于预设扭矩，说明前车被后车推动，后车的前进速度大于前车的前进速度，此时控制后车驱动电机的转速减小，使后车的前进速度减小，当后车的前进速度等于前车的前进速度时，后车驱动电机的输出扭矩与预设扭矩相等。

通过检测扭矩的方式来判断前车和后车是否同步，避免了现有用于运输长工件的两台运输车辆之间的距离无法准确测量而导致无法同步行走的问题。并且，避免了车轮的不一致性和路面的凹凸产生的行走路径差距而造成的前车和后车的不同步情况，保证了前车和后车前进速度的同步，保证了长工件的可靠运输。

另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述技术方案中任一项所述的运载车组的控制方法。需要说明的是，该计算机可读存储介质具有上述运输车组的控制方法的全部技术效果，在此不再赘述。

另外，本发明还提供一种运载车组，包括：存储器；处理器；以及计算机程序，所述计算机程序存储于所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现上述技术方案中任一项所述的运载车组的控制方法。

此外，本发明还提供了一种运载车组，包括：所述运载车组包括分别承载工件的前车和后车，所述前车和所述后车分别配置有驱动电机，每个所述驱动电机配置有扭矩传感器，所述扭矩传感器用于检测对应驱动电机的输出扭矩，所述前车和所述后车分别配置有控制器，所述前车和所述后车中的第一个的控制器用于将其驱动电机的输出扭矩发送至所述前车和所述后车中第二个的控制器，所述前车和所述后车中第二个的控制器用于比较所述输出扭矩与预设扭矩的大小，并根据比较结果选择性地调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速。

需要说明的是，该运载车组具有上述运输车组的控制方法的全部技术效果，在此不再赘述。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明运载车组的侧视图；

图2是本发明运载车组的后视图；

图3是本发明运载车组的控制方法的流程图；

图4是本发明第一种实施例运载车组的控制方法的具体步骤图；

图5是本发明第二种实施例运载车组的控制方法的具体步骤图。

附图标记列表:

1、前车；2、后车；21、后车车架；221、后车左侧车轮；222、后车左侧减速器；223、后车左侧驱动电机；231、后车右侧车轮；232、后车右侧减速器；233、后车右侧驱动电机；24、后车控制器；3、工件。

具体实施方式

首先，本领域技术人员应当理解的是，下面描述的实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图3来对本发明的运载车组的控制方法进行介绍。其中，图1是本发明运载车组的侧视图，图2是本发明运载车组的后视图，图3是本发明运载车组的控制方法的流程图。

基于背景技术指出的现有用于运输长工件的两台运输车辆之间的距离无法准确测量而导致无法同步行走的问题，本发明提供了一种运载车组的控制方法。如图1和图2所示，运载车组包括分别承载工件3的前端和后端的前车1和后车2，前车1和后车2分别配置有前车驱动电机和后车驱动电机，后车驱动电机配置有用于检测其输出扭矩的扭矩传感器(图中未示出)。如图2所示，后车2包括后车车架21以及安装至后车车架21的左右两侧的后车左侧车轮221和后车右侧车轮231；后车车架21的底部在靠近后车左侧车轮221的位置安装有后车左侧减速器222和后车左侧驱动电机223，后车左侧驱动电机223的输出轴通过后车左侧减速器222与后车左侧车轮221驱动连接；后车车架21的底部在靠近后车右侧车轮231的位置安装有后车右侧减速器232和后车右侧驱动电机233，后车右侧驱动电机233的输出轴通过后车右侧减速器232与后车右侧车轮231驱动连接，后车车架21的底部还设置有后车控制器24。可以理解的是，前车1和后车2也可以承载工件3的靠近前端和后端的区段或其他合适的区段。后车左侧驱动电机223和后车右侧驱动电机233的内部均配置有扭矩传感器，用于检测其输出扭矩的大小。

虽然图中未示出，但是前车1包括前车车架以及安装至前车车架的左右两侧的前车左侧车轮和前车右侧车轮；前车车架的底部在靠近前车左侧车轮的位置安装有前车左侧减速器和前车左侧驱动电机，前车左侧驱动电机的输出轴通过前车左侧减速器与前车左侧车轮驱动连接；前车车架的底部在靠近前车右侧车轮的位置安装有前车右侧减速器和前车右侧驱动电机，前车右侧驱动电机的输出轴通过前车右侧减速器与前车右侧车轮驱动连接，前车车架的底部还设置有前车控制器。前车左侧驱动电机和后车右侧驱动电机的内部均配置有扭矩传感器，用于检测其输出扭矩的大小。

如图3所示，运载车组的控制方法包括：

步骤S100、在前车和后车中的第一个按照设定速度行走的过程中，实时获取前车和后车中第二个的驱动电机的输出扭矩。例如，前车控制器控制前车左侧驱动电机和前车右侧驱动电机按照相同的转速运转，从而控制前车1按照设定速度行走。在前车1按照设定速度行走的过程中，后车控制器24控制后车左侧驱动电机223和后车右侧驱动电机233内的扭矩传感器分别检测其输出扭矩。

步骤S200、比较输出扭矩与预设扭矩的大小。

步骤S300、根据比较结果选择性地调节后车驱动电机的转速。

通过检测扭矩的方式来判断前车和后车是否同步行走，避免了现有用于运输长工件的两台运输车辆之间的距离无法准确测量而导致无法同步行走的问题。并且，避免了车轮的不一致性和路面的凹凸产生的行走路径差距而造成的前车和后车的不同步情况，保证了前车和后车前进速度的同步，保证了工件的可靠运输。

下面参照图4，来对本发明的第一种实施例进行详细介绍。其中，图4是本发明第一种实施例运载车组的控制方法的具体步骤图。

如图4所示，在本发明的第一种实施例中，运载车组的控制方法包括：

步骤S100、在前车匀速行走的过程中，实时获取后车驱动电机的输出扭矩。

步骤S210、判断输出扭矩是否大于预设扭矩，若是则执行步骤S310，若否则返回步骤S100。

步骤S220、判断输出扭矩是否小于预设扭矩，若是则执行步骤S320，若否则返回步骤S100。

步骤S310、控制后车驱动电机的转速减小，并返回步骤S100。例如，后车控制器24采用PID调节方式计算出后车驱动电机的转速需要减小的值，进而计算出后车驱动电机的输入电压的减小值或后车驱动电机的输入电压频率的减小值，控制后车驱动电机的输入电压减小相应的减小值或控制后车驱动电机的输入电压频率减小相应的减小值。

步骤S320、控制后车驱动电机的转速增大，并返回步骤S100。例如，后车控制器24采用PID调节方式计算出后车驱动电机的转速需要增大的值，进而计算出后车驱动电机的输入电压的增大值或后车驱动电机的输入电压频率的增大值，控制后车驱动电机的输入电压增大相应的增大值或控制后车驱动电机的输入电压频率增大相应的增大值。

其中，预设扭矩根据前车的驱动电机的输出扭矩确定。具体地，前车控制器控制前车的驱动电机内的扭矩传感器检测其驱动电机的输出扭矩，将前车的一个驱动电机的输出扭矩通过无线通讯方式(如Zigbee、蓝牙、Wi-Fi等通讯方式)发送至后车控制器，后车控制器将前车的驱动电机的输出扭矩确定为预设扭矩。可以理解的是，在一种可行的设置方式中，前车控制器控制前车的驱动电机内的扭矩传感器检测其驱动电机的输出扭矩，将前车的多个驱动电机的输出扭矩通过无线通讯方式(如Zigbee、蓝牙、Wi-Fi等通讯方式)发送至后车控制器，后车控制器将前车的多个驱动电机的输出扭矩求平均值，并将平均值作为预设扭矩。

在前车1匀速行走过程中，若后车2的输出扭矩小于预设扭矩，说明后车2被前车1拖拽，后车2的前进速度小于前车1的前进速度，此时控制后车驱动电机的转速增加，使后车2的前进速度增大，当后车2的前进速度等于前车1的前进速度时，后车驱动电机的输出扭矩与预设扭矩相等。在前车1匀速运行过程中，若后车2的输出扭矩大于预设扭矩，说明前车1被后车推动，后车2的前进速度大于前车1的前进速度，此时控制后车驱动电机的转速减小，使后车2的前进速度减小，当后车2的前进速度等于前车1的前进速度时，后车2的输出扭矩与预设扭矩相等。通过这样的控制方法，避免了现有用于运输长工件的两台运输车辆之间的距离无法准确测量而导致无法同步行走的问题。并且，避免了车轮的不一致性和路面的凹凸产生的行走路径差距而造成的前车和后车的不同步情况，保证了前车和后车前进速度的同步，保证了长工件的可靠运输。

下面参照图5，来对本发明的第二种实施例进行描述。其中，图5是本发明第二种实施例运载车组的控制方法的具体步骤图。

如图5所示，在本发明的第二种实施例中，运载车组的控制方法包括：

步骤S100、在前车匀速行走的过程中，实时获取后车驱动电机的输出扭矩。

步骤S211、判断输出扭矩是否大于预设扭矩，若是则执行步骤S212，若否则返回步骤S100。

步骤S212、判断输出扭矩大于预设扭矩的持续时长是否大于预设时长，若是则执行步骤S310，若否则返回步骤S100。

步骤S221、判断输出扭矩是否小于预设扭矩，若是则执行步骤S222，若否则返回步骤S100。

步骤S222、判断输出扭矩小于预设扭矩的持续时长是否大于预设时长，若是则执行步骤S320，若否则返回步骤S100。

步骤S310、控制后车驱动电机的转速减小，并返回步骤S100。例如，后车控制器24采用PID调节方式计算出后车驱动电机的转速需要减小的值，进而计算出后车驱动电机的输入电压的减小值或后车驱动电机的输入电压频率的减小值，控制后车驱动电机的输入电压减小相应的减小值或控制后车驱动电机的输入电压频率减小相应的减小值。

步骤S320、控制后车驱动电机的转速增大，并返回步骤S100。例如，后车控制器24采用PID调节方式计算出后车驱动电机的转速需要增大的值，进而计算出后车驱动电机的输入电压的增大值或后车驱动电机的输入电压频率的增大值，控制后车驱动电机的输入电压增大相应的增大值或控制后车驱动电机的输入电压频率增大相应的增大值。

其中，预设扭矩根据前车的驱动电机的输出扭矩确定。

在后车驱动电机的输出扭矩大于预设扭矩时，进一步判断输出扭矩大于预设扭矩的持续时长是否大于预设时长，在输出扭矩大于预设扭矩的持续时长大于预设时长的情况下才控制后车驱动电机的转速减小，以及在后车驱动电机的输出扭矩小于预设扭矩时，进一步判断输出扭矩小于预设扭矩的持续时长是否大于预设时长，在输出扭矩小于预设扭矩的持续时长大于预设时长的情况下才控制后车驱动电机的转速增大，通过这样的设置，能够避免后车电机的输入电压的瞬间自然浮动引起的输出扭矩的变化对控制结果的不良影响，使控制更加准确。

本领域技术人员可以理解的是，虽然上述实施例中是以前车1匀速行走进行介绍的，但是本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，如前车1也可以按照设定的变速曲线行走，如匀加速行走、变加速行走等。另外，在一种可行的实施方式中，后车控制器控制后车2按照设定速度行走，控制后车的驱动电机内的扭矩传感器检测其输出扭矩并发送至前车控制器，前车控制器根据后车的驱动电机的输出扭矩确定预设扭矩，并控制前车的驱动电机内的扭矩传感器检测前车1的驱动电机的输出扭矩，比较输出扭矩与预设扭矩的大小并根据比较结果选择性地调节前车的驱动电机的转速。

此外，本发明的运载车辆的控制方法还包括：实时获取前车1的转向角度并根据前车1的转向角度控制后车2的转向角度。具体地，实时获取前车1的两侧车轮的转速，根据前车1的两侧车轮的转速确定后车2的两侧车轮的转速。具体而言，前车控制器实时获取前车左侧车轮的转速和前车右侧车轮的转速并发送至后车控制器，后车控制器根据前车左侧车轮和前车右侧车轮的转速确定后车左侧车轮和后车右侧车轮的转速，使后车左侧车轮和后车右侧车轮的转速分别等于前车左侧车轮和前车右侧车轮的转速，使后车达到与前车相同的转向角度，从而实现运载车辆的转向。可以理解的是，前车控制器也可以将接收到的前车转向角度指令通过无线通讯方式(如Zigbee、蓝牙、Wi-Fi等通讯方式)发送至后车控制器，后车控制器根据接收到的转向角度控制后车左侧车轮和后车右侧车轮的转速。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行上述任一项实施例的运载车组的控制方法。

另外，本发明还提供了一种运载车组，包括：存储器；处理器；以及计算机程序，该计算机程序存储于所述存储器，并被配置为由所述处理器执行以实现上述任一项实施例的运载车组的控制方法。

本领域技术人员可以理解，上述实施例中的存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于CPLD/FPGA、DSP、ARM处理器、MIPS处理器等。

此外，本发明还提供了一种运载车组，包括：运载车组包括分别承载工件的前车和后车，前车和所述后车分别配置有驱动电机，每个驱动电机配置有扭矩传感器，扭矩传感器用于检测对应驱动电机的输出扭矩，前车和后车分别配置有控制器，前车和后车中的第一个的控制器用于将其驱动电机的输出扭矩发送至前车和后车中第二个的控制器，前车和后车中第二个的控制器用于比较输出扭矩与预设扭矩的大小，并根据比较结果选择性地调节前车和后车中第二个的驱动电机的转速。

通过以上描述可以看出，在本发明的技术方案中，通过检测扭矩的方式来判断前车和后车是否同步，避免了现有用于运输长工件的两台运输车辆之间的距离无法准确测量而导致无法同步行走的问题。并且，避免了车轮的不一致性和路面的凹凸产生的行走路径差距而造成的前车和后车的不同步情况，保证了前车和后车前进速度的同步，保证了长工件的可靠运输。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种运载车组的控制方法，其特征在于，所述运载车组包括分别承载工件的前车和后车，所述前车和所述后车分别配置有驱动电机，所述驱动电机配置有用于检测其输出扭矩的扭矩传感器，所述控制方法包括：

在所述前车和所述后车中的第一个按照设定速度行走的过程中，实时获取所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的输出扭矩；

比较所述输出扭矩与预设扭矩的大小；

根据比较结果选择性地调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“根据比较结果选择性地调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速”的步骤包括：

若所述输出扭矩大于所述预设扭矩，则控制所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速减小。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“根据比较结果选择性地调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速”的步骤包括：

若所述输出扭矩小于所述预设扭矩，则控制所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速增大。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速”的步骤具体为：

采用PID调节方式调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述预设扭矩根据所述前车和所述后车中的第一个的驱动电机的输出扭矩确定。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

实时获取所述前车的转向角度并根据所述前车的转向角度控制所述后车的转向角度。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，“实时获取所述前车的转向角度并根据所述前车的转向角度控制所述后车的转向角度”的步骤包括：

实时获取所述前车的两侧车轮的转速，

根据所述前车的两侧车轮的转速确定所述后车的两侧车轮的转速。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现权利要求1-7中任一项所述的运载车组的控制方法。

9.一种运载车组，其特征在于，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序，所述计算机程序存储于所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现权利要求1至7中任一项所述的运载车组的控制方法。

10.一种运载车组，其特征在于，包括：所述运载车组包括分别承载工件的前车和后车，所述前车和所述后车分别配置有驱动电机，

每个所述驱动电机配置有扭矩传感器，所述扭矩传感器用于检测对应驱动电机的输出扭矩，

所述前车和所述后车分别配置有控制器，所述前车和所述后车中的第一个的控制器用于将其驱动电机的输出扭矩发送至所述前车和所述后车中第二个的控制器，所述前车和所述后车中第二个的控制器用于比较所述输出扭矩与预设扭矩的大小，并根据比较结果选择性地调节所述前车和所述后车中第二个的驱动电机的转速。

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