CN114411862A - 用于挖掘机的控制方法、控制装置、控制器和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种用于挖掘机的控制方法、控制装置、控制器和挖掘机，用于挖掘机的控制方法包括：获取挖掘机的操作手柄的偏移角度；在偏移角度为零的情况下，获取挖掘机的回转电机的转速；在转速不为零的情况下，获取挖掘机的回转平台的目标最大回转速度及目标最大制动角度和回转电机的转动方向；根据目标最大回转速度和目标最大制动角度确定回转电机的目标制动扭矩；根据转动方向确定回转电机的目标制动方向；以及根据目标制动扭矩和目标制动方向控制回转电机开始制动过程。本发明实施例可以实现回转制动时的能量回收，设置特性响应曲线、目标最大回转速度和目标最大制动角度，提高运行效率和响应速度，回转起动时无溢流损失，优化操控体验。

Description

用于挖掘机的控制方法、控制装置、控制器和挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机控制技术领域，具体地涉及一种用于挖掘机的控制方法、控制装置、控制器和挖掘机。

背景技术

常规传统柴油挖掘机一般采用液压回转马达来驱动上部机构回转及制动，没有回转制动能量回收功能。常规挖掘机回转驱动是由液压主泵提供工作液压油，作为回转驱动的能量输入，回转驱动装置由液压回转马达和减速机构组成，工作液压油驱动液压回转马达并通过减速机构传递至回转支承，实现挖掘机上部转台的回转动作。基本原理是通过液压先导手柄调节输出的先导油压力的大小，控制液压主阀回转阀芯的开口面积大小，来控制液压回转马达的启动、停止和转速。挖掘机作业时回转动作频繁，需要不断地进行回转启动和制动，当制动时，液压主阀回转阀芯切断液压回转马达油路，上部转台的动能通过液压油由液压回转马达溢流阀溢流掉了。因此，常规挖掘机存在液压马达效率低，并且回转起动时有溢流损失，不能回收转台制动过程中的能量，转台回转起动速度和制动角度不能独立调节，操控体验差。因此，急需提出一种技术方案来解决现有技术中的上述技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于挖掘机的控制方法、控制装置、控制器和挖掘机，解决现有技术中的上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于挖掘机的控制方法，包括：获取挖掘机的操作手柄的偏移角度；在偏移角度为零的情况下，获取挖掘机的回转电机的转速和转动方向；在转速不为零的情况下，获取挖掘机的回转平台的目标最大回转速度和目标最大制动角度；根据目标最大回转速度和目标最大制动角度确定回转电机的目标制动扭矩；根据转动方向确定回转电机的目标制动方向；以及根据目标制动扭矩和目标制动方向控制回转电机开始制动过程，以控制回转平台停止回转运动。

在本发明实施例中，根据目标最大回转速度和目标最大制动角度确定回转电机的目标制动扭矩包括：根据目标最大回转速度、目标最大制动角度、挖掘机的上部机构的转动惯量和回转电机与回转平台的速比确定目标制动扭矩。

在本发明实施例中，用于挖掘机的控制方法还包括：在转速不为零的情况下，控制挖掘机的回转制动器处于解锁状态，控制挖掘机的蓄电池系统处于充电状态，控制挖掘机的回转电机控制器处于馈电状态，以及控制回转电机处于发电状态。

在本发明实施例中，用于挖掘机的控制方法还包括：在转速为零的情况下，控制挖掘机的回转制动器处于锁止状态。

在本发明实施例中，用于挖掘机的控制方法还包括：在偏移角度不为零的情况下，获取特性响应曲线、操作手柄的偏移方向和目标最大回转速度，其中特性响应曲线包括回转电机的转动扭矩与偏移角度的对应关系；根据偏移角度和特性响应曲线确定回转电机的目标转动扭矩；根据偏移方向确定回转电机的目标转动方向；根据目标转动扭矩和目标转动方向控制回转电机开始起动过程，以控制回转平台的回转速度达到目标最大回转速度；以及在回转平台的回转速度达到目标最大回转速度后，根据目标最大回转速度对回转电机的转动扭矩进行闭环控制。

在本发明实施例中，根据目标最大回转速度对回转电机的转动扭矩进行闭环控制包括：获取回转平台的回转速度；确定回转平台的回转速度与目标最大回转速度之间的差值；在差值不为零的情况下，根据差值和PID算法确定调整转动扭矩；以及根据调整转动扭矩控制回转电机的转动扭矩，以控制回转平台的回转速度。

在本发明实施例中，用于挖掘机的控制方法还包括：在偏移角度不为零的情况下，控制挖掘机的回转制动器处于解锁状态，控制挖掘机的蓄电池系统处于放电状态，控制挖掘机的回转电机控制器处于电动状态，以及控制回转电机处于电动状态。

本发明第二方面提供一种控制器，被配置成执行前述实施例的用于挖掘机的控制方法。

本发明第三方面提供一种控制装置，包括：操作手柄；以及前述实施例的控制器。

在本发明实施例中，操作手柄为电手柄。

在本发明实施例中，用于挖掘机的控制装置还包括：参数设置设备，被配置成设置挖掘机的回转平台的目标最大回转速度和目标最大制动角度。

在本发明实施例中，参数设置设备还被配置成设置特性响应曲线，其中特性响应曲线包括挖掘机的回转电机的转动扭矩与操作手柄的偏移角度的对应关系。

本发明第四方面提供一种挖掘机，包括：回转平台；回转电机；以及前述实施例的用于挖掘机的控制装置。

本发明实施例通过前述技术方案可以实现回转制动过程中的能量回收，按需设置特性响应曲线控制起动特性，独立且按需设置目标最大回转速度和目标最大制动角度，提高回转电机运行效率和回转控制的响应速度，回转起动时无溢流损失，优化操控体验。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例的控制方法100的流程示意图；

图2是本发明实施例的控制装置200的结构示意图；

图3是本发明实施例的工程机械300的结构示意图；

图4A和4B所示为本发明示例的挖掘机回转控制系统的两种结构示意图；以及

图5A和5B所示为本发明示例的两种备选特性响应曲线的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明，若本申请实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1所示，在本发明实施例中，提供一种用于挖掘机的控制方法100，包括以下步骤：

步骤S110：获取挖掘机的操作手柄的偏移角度。操作手柄的偏移角度例如为操作手柄相对于中位的偏移角度，中位例如为操作手柄可被操作的范围的中间位置，操作手柄例如可以被移动到中位的左侧或者右侧以及中位，当操作手柄处于中位时的偏移角度为零。操作手柄的偏移角度及偏移方向例如是通过获取操作手柄所输出的信号并对该信号进行判断的方式获取。

步骤S120：在偏移角度为零的情况下，获取挖掘机的回转电机的转速。偏移角度为零也即操作手柄处于中位。在中位的情况下，代表不需要回转平台转动，此时会获取回转电机的转速来判断回转平台是否还在转动。若回转电机的转速不为零，说明回转平台还在转动，将通过对回转电机进行制动以对回转平台进行制动；若回转电机的转速为零，说明回转平台已经停止转动，将不进行制动操作。回转电机的转速例如是通过回转电机控制器获取。本领域技术人员应当理解的是，回转电机是被配置成控制回转平台的回转运动的电机。

步骤S130：在转速不为零的情况下，获取挖掘机的回转平台的目标最大回转速度及目标最大制动角度和回转电机的转动方向。转速不为零说明回转平台还在转动，此时需要进行制动。回转平台的目标最大回转速度例如为设置的回转平台所能实现的回转速度的最大值，也即回转平台的回转速度将被限制在目标最大回转速度之下。目标最大制动角度例如为设置的回转平台在制动过程中所能实现的制动角度的最大值，也即回转平台每次制动过程所形成的制动角度将被限制在目标最大制动角度之下。

步骤S140：根据目标最大回转速度和目标最大制动角度确定回转电机的目标制动扭矩。具体地，为确保回转电机最终能够在不大于目标最大制动角度的实际制动角度内停止转动，会计算若回转平台在转速为目标最大回转速度的情况下开始制动过程，并在目标最大制动角度下能够停止转动的情况下，需要输出给回转电机多大的制动扭矩也即目标制动扭矩，将计算所得的目标制动扭矩作为对回转电机进行制动时的制动扭矩。也即不会根据当前回转电机的实际转速来确定进行制动所需要的目标制动扭矩。

步骤S150：根据转动方向确定回转电机的目标制动方向。具体地，对回转电机进行制动时的制动方向跟回转电机当前的转动方向相关，例如与回转电机当前的转动方向相反。以及

步骤S160：根据目标制动扭矩和目标制动方向控制回转电机开始制动过程，以控制回转平台停止回转运动。

具体地，根据目标最大回转速度和目标最大制动角度确定回转电机的目标制动扭矩，也即步骤S140例如包括子步骤：根据目标最大回转速度、目标最大制动角度、挖掘机的上部机构的转动惯量和回转电机与回转平台的速比确定目标制动扭矩。挖掘机的上部机构的转动惯量和回转电机与回转平台的速比例如为提前获取并预存在本地的数据。根据目标最大回转速度、目标最大制动角度、挖掘机的上部机构的转动惯量和回转电机与回转平台的速比确定目标制动扭矩的具体确定方法可参考现有技术中的描述，在此不再赘述。

进一步地，用于挖掘机的控制方法100例如还包括步骤：

(a)在转速不为零的情况下，控制挖掘机的回转制动器处于解锁状态，控制挖掘机的蓄电池系统处于充电状态，控制挖掘机的回转电机控制器处于馈电状态，以及控制回转电机处于发电状态。如此一来，由于前面已经判断手柄处于中位，此时又获取转速不为零，也即需要进行制动，此时通过控制回转制动器、蓄电池系统以及回转电机控制器分别处于前述状态便可以实现回转制动过程中的回转能量回收。本领域技术人员应当理解的是，回转制动器是被配置成对回转电机进行制动的制动器，回转电机控制器是被配置成控制回转电机的电机控制器，回转电机控制器例如是回转电机上自带的电机控制器。

进一步地，用于挖掘机的控制方法100例如还包括步骤：

(b)在转速为零的情况下，控制挖掘机的回转制动器处于锁止状态。如此一来，由于前面已经判断手柄处于中位，此时又获取转速为零，也即已经达到操作手柄处于中位所期望的停止状态，便可以通过控制回转制动器锁止，来实现对回转电机的完全制动停止，不再由于惯性或其他力量来继续使得回转电机反向转动。

进一步地，用于挖掘机的控制方法100例如还包括步骤：

(c)在偏移角度不为零的情况下，获取特性响应曲线、操作手柄的偏移方向和目标最大回转速度，其中特性响应曲线包括回转电机的转动扭矩与偏移角度的对应关系。偏移角度不为零的情况下，说明需要回转电机驱动回转平台转动。此时，会获取特性响应曲线、操作手柄的偏移方向和目标最大回转速度来为确定驱动所需要的回转电机的转动扭矩及转动方向做数据准备。特性响应曲线例如为通过参数设置设备例如触摸式显示器或者仪表等设备设置，举例来说，例如可以通过预先存储多种备选特性响应曲线并显示在触摸式显示器或者仪表等设备上，操作人员在该设备上选择对应的特征响应曲线，从而可以实现对所需要的特性响应曲线的设置和获取。本发明实施例中的目标最大回转速度和目标最大制动角度例如也可以通过和特性响应曲线相同或类似的通过参数设置设备设置的方式获取，在此不再赘述。

(d)根据偏移角度和特性响应曲线确定回转电机的目标转动扭矩。也即根据特性响应曲线确定与偏移角度所对应的转动扭矩作为目标转动扭矩来控制回转电机的转动。

(e)根据偏移方向确定回转电机的目标转动方向。举例来说，若操作手柄的偏移方向为向左偏移的情况下，将回转电机的目标转动方向确定为正转，反之为反转，当然，本发明实施例并不局限于此，偏移方向的取值以及与目标转动方向的对应关系例如还可以是其他对应关系。

(f)根据目标转动扭矩和目标转动方向控制回转电机开始起动过程，以控制回转平台的回转速度达到目标最大回转速度。也即先以目标转动扭矩作为回转电机的扭矩，以目标转动方向作为回转电机的转动方向，控制回转电机转动直至使得回转平台的回转速度加速到目标最大回转速度。以及

(g)在回转平台的回转速度达到目标最大回转速度后，根据目标最大回转速度对回转电机的转动扭矩进行闭环控制。也即在回转平台的回转速度达到目标最大回转速度之后，会对回转电机的转动扭矩进行闭环控制来使得回转平台的回转速度尽量维持在目标最大回转速度或者目标最大回转速度附近。

具体地，根据目标最大回转速度对回转电机的转动扭矩进行闭环控制，也即步骤(g)例如包括子步骤：

(g1)获取回转平台的回转速度。

(g2)确定回转平台的回转速度与目标最大回转速度之间的差值。

(g3)在差值不为零的情况下，根据差值和PID算法确定调整转动扭矩。PID算法的具体细节可参考现有技术中的描述，在此不再赘述。以及

(g4)根据调整转动扭矩控制回转电机的转动扭矩，以控制回转平台的回转速度。

进一步地，用于挖掘机的控制方法100例如还包括步骤：

(h)在偏移角度不为零的情况下，控制挖掘机的回转制动器处于解锁状态，控制挖掘机的蓄电池系统处于放电状态，控制挖掘机的回转电机控制器处于电动状态，以及控制回转电机处于电动状态。如此一来，在偏移角度不为零也即手柄未处于中位，需要回转电机驱动回转平台转动，此时通过控制回转制动器、蓄电池系统以及电机控制器分别处于相应状态便可以实现通过回转电机转动来驱动回转平台的转动的目的。

在本发明实施例中，提供一种控制器，其例如被配置成执行根据任意一项前述实施例的用于挖掘机的控制方法100。

其中，用于挖掘机的控制方法100的具体功能和细节可参考前述实施例的相关描述，在此不再赘述。

具体地，控制器例如可为工控机、嵌入式系统、微处理器和可编程逻辑器件等控制设备。

如图2所示，在本发明实施例中，提供一种用于挖掘机的控制装置200，包括：控制器210和操作手柄230。

其中，控制器210例如为根据任意一项前述实施例的控制器。控制器210的具体功能和细节可参考前述实施例的相关描述，在此不再赘述。

具体地，操作手柄230例如为电手柄。

进一步地，用于挖掘机的控制装置200例如还包括参数设置设备250。参数设置设备250例如被配置成设置挖掘机的回转平台的目标最大回转速度和目标最大制动角度。参数设置设备250例如为触摸式显示器或者仪表等参数设置设备。

进一步地，参数设置设备250例如还被配置成设置特性响应曲线。其中特性响应曲线例如包括挖掘机的回转电机的转动扭矩与操作手柄的偏移角度的对应关系。

在本发明实施例中，提供一种挖掘机300，包括：控制装置310、回转平台330和回转电机350。

其中，控制装置310例如为根据任意一项前述实施例的用于挖掘机的装置200。控制装置310的具体功能和细节可参考前述实施例的相关描述，在此不再赘述。

进一步地，挖掘机300例如还可包括回转制动器、回转电机控制器和蓄电池系统。

具体地，回转制动器例如被配置成在处于解锁状态或锁止状态，在处于解锁状态时不对回转电机进行制动，以及在处于锁止状态时对回转电机进行制动以使得回转电机被锁止。可为液压式制动器或者电磁式制动器。回转电机控制器例如被配置成处于馈电状态或电动状态，控制回转电机的转动，以及控制回转电机的工作状态。蓄电池系统例如被配置成处于充电状态或放电状态。

下面结合具体示例来详细说明本发明实施例的用于挖掘机的控制方法100的工作过程，本发明示例的具体内容如下：

如图4A和4B所示，为本发明示例所提供的挖掘机回转控制系统的两种结构示意图。

其中，1为电手柄，2为整车控制器，3为蓄电池系统，4为电机控制器，5为电机，5-1为液压式制动器，5-2为减速机，5-3为电磁式制动器，6为电磁阀，7为先导泵，8为仪表，9为电源变换单元，10为继电器，11为溢流阀。

值得一提的是，液压式制动器5-1和5-3为电磁式制动器既可以在电机5的下方，也可以设置在电机5的上方。溢流阀11的应用原理可参考现有技术中的描述，在此不再赘述。

下面先介绍图4A所示结构的挖掘机回转控制系统的工作过程：

1、当电手柄1向左拨动或向右拨动时

(1)此时电手柄1未在中位，说明需要驱动回转平台进行回转运动，电手柄1的电信号发送给整机控制器2，整机控制器2接到电手柄1的信号后，向电磁阀6发送解锁信号，先导泵7输出的先导油经过电磁阀6供给液压式制动器5-1，液压式制动器5-1解锁，从而回转机构解锁可以进行回转运动，整机控制器2给蓄电池系统3和电机控制器4发送命令，控制蓄电池系统3工作在放电状态，控制电机控制器4工作在电动状态，电机5工作在电动状态，使蓄电池系统3通过电机控制器4给电机5提供电能，驱动电机5转动，电机5转动通过减速机5-2将动力传送给回转平台。减速机5-2的应用原理可参考现有技术中的描述，在此不再赘述。

(2)整机控制器2通过仪表8获取操作人员设置的目标最大回转速度和特性响应曲线，可按需设置目标最大回转速度。电手柄1向左拨动与电手柄1向右拨动的区别是想要回转电机驱动回转平台顺时针转动还是逆时针转动。

(3)对于回转起动过程也即驱动回转平台加速到目标最大回转速度的过程，可设置多种备选的响应特性曲线，如图5A和5B所示的两种备选的特性响应曲线(不限于图示两种)，其中横坐标为电手柄1的偏移角度，纵坐标为与偏移角度所对应电机5的转动扭矩。可在仪表8的界面选择其中一种响应特性曲线。整机控制器2根据仪表8的输入信号，经运算后给电机控制器4输出控制信号以实现控制电机5的起动特性。操作人员根据自己的操作习惯，在仪表8中选择不同的特性响应曲线，可实现电机5的起动响应速度的设置，即转台回转起动的个性化操作。

2、当电手柄1位于中位时

(1)当电手柄1处在中位时，说明需要对回转平台进行回转制动以控制其回转运动的停止，整机控制器2从电机控制器4读取电机5的转速，当电机5的转速不为零时，整机控制器2保持给电磁阀6输出解锁信号，让液压式制动器5-1保持解锁状态；同时，整机控制器2给电机控制器4以及蓄电池系统3发送命令，控制电机控制器4工作在馈电状态，控制蓄电池系统3工作在充电状态，电机5工作在发电状态，从而回收挖掘机整机上部机构回转制动过程中的能量，并把回收到的电能通过电机控制器4存储到蓄电池系统3里。

(2)当电手柄1处在中位且电机5的转速等于零时，此时说明回转平台已经停止回转运动，整机控制器2切断给电磁阀6的解锁信号，先导油无法供给液压式制动器5-1，从而液压式制动器5-1处于锁止状态。

(3)整机控制器2还可以通过仪表8获取操作人员设置的回转平台的目标最大制动角度，匹配上部转台的转动惯量，通过仪表8可按需设置目标最大制动角度。

对于图4B所示结构的挖掘机回转控制系统。与图4A所示结构的挖掘机回转控制系统的结构以及工作过程的区别在于：

将图4A所示挖掘机回转控制系统的液压式制动器5-1替换为电磁式制动器5-3所带来的一些结构和工作过程的区别。具体如下：

1、当电手柄1向左拨动或向右拨动时

(1)此时电手柄1未在中位，说明需要驱动回转平台进行回转运动，电手柄1的电信号发送给整机控制器2，整机控制器2接到电手柄1的信号后，向继电器10发送解锁信号，使继电器10处于得电状态，以使得蓄电池系统3输出的电信号经过电源变换单元9变换得到的适合控制继电器10的弱电信号提供给电磁式制动器5-3，使得电磁式制动器5-3解锁，从而回转机构解锁可以进行回转运动，整机控制器2给蓄电池系统3和电机控制器4发送命令，控制蓄电池系统3工作在放电状态，控制电机控制器4工作在电动状态，电机5工作在电动状态，使蓄电池系统3通过电机控制器4给电机5提供电能，驱动电机5转动，电机5转动通过减速机5-2将动力传送给回转平台。

(2)整机控制器2通过仪表8获取操作人员设置的目标最大回转速度和特性响应曲线，可按需设置目标最大回转速度。

(3)对于回转起动过程也即驱动回转平台加速到目标最大回转速度的过程，可设置多种备选的响应特性曲线。可在仪表8的界面选择其中一种响应特性曲线。整机控制器2根据仪表8的输入信号，经运算后给电机控制器4输出控制信号以实现控制电机5的起动特性。

2、当电手柄1位于中位时

(1)当电手柄1处在中位时，说明需要对回转平台进行回转制动以控制其回转运动的停止，整机控制器2从电机控制器4读取电机5的转速，当电机5的转速不为零时，整机控制器2保持给继电器10输出解锁信号，让电磁式制动器5-3保持解锁状态；同时，整机控制器2给电机控制器4以及蓄电池系统3发送命令，控制电机控制器4工作在馈电状态，控制蓄电池系统3工作在充电状态，电机5工作在发电状态，从而回收挖掘机整机上部机构回转制动过程中的能量，并把回收到的电能通过电机控制器4存储到蓄电池系统3里。

(2)当电手柄1处在中位且电机5的转速等于零时，此时说明回转平台已经停止回转运动，整机控制器2切断给继电器10的解锁信号，从而电磁式制动器5-3处于锁止状态。

(3)整机控制器2还可以通过仪表8获取操作人员设置的回转平台的目标最大制动角度，匹配上部转台的转动惯量，通过仪表8可按需设置目标最大制动角度。

综上所述，本发明实施例具有以下优点：

1、可以实现回转制动过程中的能量回收。在上部转台回转制动过程中，把上部转台的动能转化为电能，这些回收的电能可以用于驱动其他的电机，也可以存储于蓄电池系统里，从而达到降低整机能耗，增长工作时间的目的。

2、系统响应快。电信号驱动响应速度快，能使上部转台动作响应更快，给操作人员的操控体验更好。

3、系统效率高。回转电机运行效率高，没有传统液压马达在回转起动时的溢流损失。

4、可按需设置特性响应曲线，控制起动特性。

5、目标最大回转速度可调节，适应不同工况的需求，通过控制电机控制器，可合理匹配上部转台的转动惯量，且目标最大回转速度与目标最大制动角度可独立设置，互不影响。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种用于挖掘机的控制方法，其特征在于，包括：

获取挖掘机的操作手柄的偏移角度；

在所述偏移角度为零的情况下，获取所述挖掘机的回转电机的转速；

在所述转速不为零的情况下，获取所述挖掘机的回转平台的目标最大回转速度及目标最大制动角度和所述回转电机的转动方向；

根据所述目标最大回转速度和所述目标最大制动角度确定所述回转电机的目标制动扭矩；

根据所述转动方向确定所述回转电机的目标制动方向；以及

根据所述目标制动扭矩和所述目标制动方向控制所述回转电机开始制动过程，以控制所述回转平台停止回转运动。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标最大回转速度和所述目标最大制动角度确定所述回转电机的目标制动扭矩包括：

根据所述目标最大回转速度、所述目标最大制动角度、所述挖掘机的上部机构的转动惯量和所述回转电机与所述回转平台的速比确定所述目标制动扭矩。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述转速不为零的情况下，控制所述挖掘机的回转制动器处于解锁状态，控制所述挖掘机的蓄电池系统处于充电状态，控制所述挖掘机的回转电机控制器处于馈电状态，以及控制所述回转电机处于发电状态。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述转速为零的情况下，控制所述挖掘机的回转制动器处于锁止状态。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述偏移角度不为零的情况下，获取特性响应曲线、所述操作手柄的偏移方向和所述目标最大回转速度，其中所述特性响应曲线包括所述回转电机的转动扭矩与所述偏移角度的对应关系；

根据所述偏移角度和所述特性响应曲线确定所述回转电机的目标转动扭矩；

根据所述偏移方向确定所述回转电机的目标转动方向；

根据所述目标转动扭矩和所述目标转动方向控制所述回转电机开始起动过程，以控制所述回转平台的回转速度达到所述目标最大回转速度；以及

在所述回转平台的回转速度达到所述目标最大回转速度后，根据所述目标最大回转速度对所述回转电机的转动扭矩进行闭环控制。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标最大回转速度对所述回转电机的转动扭矩进行闭环控制包括：

获取所述回转平台的回转速度；

确定所述回转平台的回转速度与所述目标最大回转速度之间的差值；

在所述差值不为零的情况下，根据所述差值和PID算法确定调整转动扭矩；以及

根据所述调整转动扭矩控制所述回转电机的转动扭矩，以控制所述回转平台的回转速度。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述偏移角度不为零的情况下，控制所述挖掘机的回转制动器处于解锁状态，控制所述挖掘机的蓄电池系统处于放电状态，控制所述挖掘机的回转电机控制器处于电动状态，以及控制所述回转电机处于电动状态。

8.一种控制器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至7中任意一项所述的用于挖掘机的控制方法。

9.一种用于挖掘机的控制装置，其特征在于，包括：

操作手柄；以及

根据权利要求8所述的控制器。

10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述操作手柄为电手柄。

11.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，还包括：

参数设置设备，被配置成设置挖掘机的回转平台的目标最大回转速度和目标最大制动角度。

12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述参数设置设备还被配置成设置特性响应曲线，其中所述特性响应曲线包括所述挖掘机的回转电机的转动扭矩与所述操作手柄的偏移角度的对应关系。

13.一种挖掘机，其特征在于，包括：

回转平台；

回转电机；以及

根据权利要求9至12中任意一项所述的用于挖掘机的控制装置。

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