一種步履式挖掘機步行腿自動復位控制裝置製造方法
2023-05-20 09:37:06
一種步履式挖掘機步行腿自動復位控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型屬於挖掘機【技術領域】,具體公開了一種步履式挖掘機步行腿自動復位控制裝置,該裝置通過安裝在步行腿油缸上的位移傳感器實時反饋步行腿的實際位置,由控制器內預設的模糊PID控制模塊,輸出調節信號驅動電液比例閥輸出方向和流量,控制步行腿液壓缸復位動作。本實用新型採用閉環模糊PID控制方法,實現步行腿的自動、快速、精準復位,大大減低了手動復位操作的複雜度、不確定性。
【專利說明】一種步履式挖掘機步行腿自動復位控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於挖掘機【技術領域】,具體涉及步履式挖掘機步行腿自動復位控制裝置。
【背景技術】
[0002]步履式挖掘機由於其強大的越障能力和複雜地形的自適應能力,被廣泛應用於高原、山地、沼澤地帶的採掘、回填、砍伐作業。然而,傳統的步履式挖掘機步行腿都是採用開環控制系統,在完成步行或特技表演後都是通過駕駛員操縱控制按鈕手動復位,以切換到行走狀態。但由於步履式挖掘機每個步行腿都擁有多個方向自由度,復位動作又需要多個步行腿間的協調工作。手動復位雖然控制流程簡單,但卻需要消耗大量的時間,而且穩定性差,復位精度低,容易產生駕駛疲勞。復位效果很大程度上受限於操作員的嫻熟程度,操縱過程具有很強的不確定性和魯莽性。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的:針對現有技術中存在的問題,本實用新型提供了一種步履式挖掘機步行腿自動復位控制裝置以實現步履式挖掘機步行腿快速、精準、有序的自動復位。
[0004]本實用新型的目的採用以下技術方案實現:
[0005]一種步履式挖掘機步行腿自動復位控制裝置,該裝置包括復位開關、控制器、位移傳感器、電液比例閥和液壓缸;控制器分別與復位開關、位置傳感器、電液比例閥連接,電液比例閥與液壓缸相連,位置傳感器安裝在步行腿的液壓缸上。
[0006]進一步的,所述控制器為PLC控制器。
[0007]進一步的,所述PLC控制器採用模糊PID控制模塊進行控制。
[0008]本實用新型與現有技術相比,具有以下優點:
[0009](I)本實用新型採用的是自動控制方式,將原先由PLC控制的開環系統設計成帶位置反饋的閉環控制系統,只需按下自動復位開關,所有步行腿就能按預設的方式快速、有序的回到既定位置,完成復位操作,大大減小了操作操控難度,避免了手動操作的不確定性和魯莽性,增強了操作安全性。
[0010](2)本實用新型具有良好的控制柔性和響應速度。
[0011](3)本實用新型引入了模糊PID控制模塊,實時調整傳統PID控制系統的PID參數,這樣既利用了常規PID調節的方便、快速,又克服了其對那些耦合性強、參數時變性和非線性系統不足之處進一步提高了控制精度和響應速度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]附圖1是步行腿自動復位裝置框圖;
[0013]附圖2是模糊PID控制模塊結構圖。【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖,對本實用新型的技術方案作進一步的闡述:
[0015]如圖1所示,一種步履式挖掘機步行腿自動復位裝置,包括復位開關、控制器、位移傳感器、電液比例閥和液壓缸。控制器分別與復位開關、位置傳感器、電液比例閥連接,電液比例閥又與液壓缸相連。其中,控制器為PLC控制器,位置傳感器安裝在步行腿的液壓缸上。
[0016]PLD控制器採用模糊PID控制模塊實現控制,如圖2所示,PLD控制器將位移傳感器反饋的液壓缸實際位置與控制器中油缸預設位置進行比較,得到液壓缸位置誤差信號,模糊模塊根據當前液壓缸位置誤差信號的大小及變化趨勢給出本次循環的PID參數值,經PLD控制器內的PID模塊輸出PWM(脈衝寬度調製)信號,控制電液比例閥的開啟方向和流量,推動步行腿液壓缸伸縮使其朝著減小偏差的方向運動。如此循環執行下去,直到偏差趨向於零,從而完成步行腿復位動作。
[0017]該步履式挖掘機步行腿自動復位裝置的工作過程如下:
[0018]復位開關接通後,設定步行腿復位狀態下的步行腿液壓缸的目標位置,通過安裝在步行腿液壓缸上的位移傳感器實時檢測液壓缸的實際伸出位置,位移傳感器將檢測到的液壓缸的伸出位置信號反饋到PLC控制器中,PLC控制器將液壓缸的實際位置與設定的復位狀態下的目標位移值進行比較得到誤差信號,再由PLC控制器內預置的模糊PID控制模塊對誤差信號進行處理,並輸出相應的調節信號,調節信號驅動電液比例閥輸出與調節信號成比例的流量,推動步行腿液壓缸使其朝著減小偏差的方向運動。只要位移傳感器輸出的液壓缸實際位置信號與設定的目標值有偏差,PLD控制器便將誤差信號處理輸出,調節步行腿液壓缸使其朝減少偏差的方向運動,直到偏差趨向於零;
[0019]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,並不用於限制本實用新型,凡在在本實用新型的原理和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種步履式挖掘機步行腿自動復位控制裝置,其特徵在於:該裝置包括復位開關、控制器、位移傳感器、電液比例閥和液壓缸;控制器分別與復位開關、位置傳感器、電液比例閥連接,電液比例閥與液壓缸相連,位置傳感器安裝在步行腿的液壓缸上;所述控制器為PLC控制器,採用模糊PID控制模塊進行控制。
【文檔編號】E02F9/22GK203701186SQ201320788691
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】朱凱, 薛峰, 張雲, 施曉明, 陳秀峰, 許敬科, 曹永 , 高然, 魏雪峰, 張麗平, 劉磊, 王福德, 劉玉香, 魏宇明, 韓靜, 丁聯鳳 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司道路機械分公司