本發(fā)明涉及運(yùn)輸車行走、轉(zhuǎn)向、懸掛三大系統(tǒng)的控制策略，特別涉及一種液壓平板運(yùn)輸車控制方法。

背景技術(shù)：

液壓平板運(yùn)輸車是廣泛應(yīng)用于造船廠鋼結(jié)構(gòu)船體分段在各工序之間的轉(zhuǎn)運(yùn),也適用于大型鋼廠和公(鐵)路特大型混凝土預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸。重型工程運(yùn)輸平板車在國(guó)外的發(fā)展已有百年歷史，但進(jìn)口液壓平板運(yùn)輸車價(jià)格昂貴、保養(yǎng)和維修費(fèi)用高，并且國(guó)外產(chǎn)品更新?lián)Q代快，造成保養(yǎng)維修不方便、周期長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率的提高。隨著我國(guó)造船業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)相關(guān)廠家已研制開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能動(dòng)力運(yùn)輸平板車。雖然國(guó)內(nèi)的研制和生產(chǎn)正在向國(guó)外高端產(chǎn)品靠近，但在行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向的一致性及懸掛升降的同步性上依舊存在差距。

因此，研究和開發(fā)出適宜的控制策略對(duì)解決行走系統(tǒng)穩(wěn)定問題、轉(zhuǎn)向一致問題和懸掛升降同步問題具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種液壓平板運(yùn)輸車控制方法，采用行走分離控制，轉(zhuǎn)向、懸掛pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制策略，在滿足電氣控制系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更好地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向一致、懸掛升降同步。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種液壓平板運(yùn)輸車控制方法，包括行走分離控制方法、轉(zhuǎn)向同步控制方法和懸掛同步控制方法。

所述行走分離控制方法為將發(fā)動(dòng)機(jī)、行走泵和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)分別進(jìn)行控制的方法。

所述轉(zhuǎn)向同步控制方法為轉(zhuǎn)向pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制方法。具體方法步驟如下：

步驟一、首先每一個(gè)輪系根據(jù)轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值進(jìn)行單獨(dú)的轉(zhuǎn)向角度pid控制輸出，利用本輪系的轉(zhuǎn)向角度反饋完成轉(zhuǎn)向角度閉環(huán)控制；

步驟二、在控制系統(tǒng)中設(shè)定誤差最小值，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到主輪系(如左前輪)轉(zhuǎn)向角度到達(dá)與設(shè)定值誤差最小值范圍時(shí)，執(zhí)行共反饋同步誤差校正的跟蹤控制；

步驟三、在共反饋同步誤差校正時(shí)，系統(tǒng)利用主輪系的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度反饋值重新對(duì)轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值進(jìn)行修正，將各輪系的轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值重新進(jìn)行修改；

由于各輪系的轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值由整車的輪系轉(zhuǎn)向數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出，每個(gè)輪系的轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值并不相同，所以需要對(duì)每個(gè)輪系的角度設(shè)定值進(jìn)行分別校正；

步驟四、每個(gè)輪系根據(jù)校正過的轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值重新進(jìn)行本輪系的閉環(huán)pid控制，進(jìn)行轉(zhuǎn)向角度的重新調(diào)節(jié)；

步驟五、進(jìn)行轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值校正過的輪系角度最終將不斷跟蹤主輪系的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行整體轉(zhuǎn)向，使整車轉(zhuǎn)向快速一體化，不會(huì)出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

所述懸掛同步控制方法為懸掛pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制方法。具體方法步驟如下：

步驟一、首先懸掛控制系統(tǒng)先對(duì)懸掛左前、左后、右前、右后四點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)控制，每個(gè)點(diǎn)根據(jù)懸掛高度設(shè)定值進(jìn)行單獨(dú)的懸掛高度pid控制輸出，利用本點(diǎn)升降油缸的懸掛高度反饋完成懸掛高度閉環(huán)控制；

步驟二、在控制系統(tǒng)中設(shè)定誤差最小值，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到左前升降油缸的懸掛高度到達(dá)與設(shè)定值誤差最小值范圍時(shí)，執(zhí)行共反饋同步誤差校正的跟蹤控制；

步驟三、在共反饋同步誤差校正時(shí)，系統(tǒng)利用左前升降油缸的實(shí)際的懸掛高度反饋值重新對(duì)的懸掛高度設(shè)定值進(jìn)行修正，將各點(diǎn)升降油缸的的懸掛高度設(shè)定值重新進(jìn)行修改；

步驟四、每個(gè)點(diǎn)升降油缸根據(jù)校正過的懸掛高度設(shè)定值重新進(jìn)行各點(diǎn)升降油缸的閉環(huán)pid控制，進(jìn)行懸掛高度的重新調(diào)節(jié)；

步驟五、進(jìn)行懸掛高度設(shè)定值校正過的各點(diǎn)懸掛高度最終將不斷跟蹤左前升降油缸的實(shí)際的懸掛高度進(jìn)行調(diào)整；

步驟六、在整體懸掛處還另設(shè)有傾角檢測(cè)裝置，實(shí)時(shí)檢測(cè)四個(gè)點(diǎn)的平衡狀態(tài)，當(dāng)四點(diǎn)懸掛高度調(diào)整一致，懸掛傾角達(dá)到設(shè)定值時(shí)，即結(jié)束懸掛高度的調(diào)整。

本懸掛控制方法調(diào)整速度快，平衡性能更好。

所述行走分離控制方法為在駕駛室儀表盤上增設(shè)一個(gè)速度按鈕，由此速度按鈕控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，由駕駛室內(nèi)的手油門控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，由駕駛室內(nèi)的油門腳踏板控制行走泵的排量。

當(dāng)所述速度按鈕未按下時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載對(duì)行駛速度進(jìn)行控制，輕載時(shí)為高速，重載時(shí)為低速，當(dāng)速度按鈕按下時(shí)，由控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行強(qiáng)制低速行駛，當(dāng)重載爬坡時(shí)，由控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行強(qiáng)制超低速行駛。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提出的行走分離控制方法增強(qiáng)了行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性，

2、本發(fā)明提出的轉(zhuǎn)向pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制方法，進(jìn)行轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值校正過的輪系角度最終將不斷跟蹤主輪系的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行整體轉(zhuǎn)向，使整車轉(zhuǎn)向快速一體化，不會(huì)出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象；

3、本發(fā)明提出的懸掛pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制方法，同時(shí)采用了傾斜角度傳感器檢測(cè)平衡狀態(tài)，使懸掛高度調(diào)整速度快，平衡性能更好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車單個(gè)輪系轉(zhuǎn)向角度pid控制結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制方法結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車單個(gè)升降液壓缸懸掛pid控制結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車懸掛pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制方法控制結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車行走控制原理示意圖；

圖7是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車直行、橫行、中心回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控制原理示意圖；

圖8是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車斜行、八字轉(zhuǎn)向、擺轉(zhuǎn)、默認(rèn)轉(zhuǎn)向控制原理示意圖；

圖9是本發(fā)明的液壓平板運(yùn)輸車懸掛控制原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種液壓平板運(yùn)輸車控制方法，包括行走分離控制方法、轉(zhuǎn)向同步控制方法和懸掛同步控制方法。

所述行走分離控制方法為將發(fā)動(dòng)機(jī)、行走泵和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)分別進(jìn)行控制的方法。

所述轉(zhuǎn)向同步控制方法為轉(zhuǎn)向pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制方法。具體方法步驟如下：

步驟一、如圖2所示，首先每一個(gè)輪系根據(jù)轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值進(jìn)行單獨(dú)的轉(zhuǎn)向角度pid控制輸出，利用本輪系的轉(zhuǎn)向角度反饋完成轉(zhuǎn)向角度閉環(huán)控制；

步驟二、在控制系統(tǒng)中設(shè)定誤差最小值，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到主輪系(如左前輪)轉(zhuǎn)向角度到達(dá)與設(shè)定值誤差最小值范圍時(shí)，執(zhí)行共反饋同步誤差校正的跟蹤控制；

步驟三、如圖3所示，在共反饋同步誤差校正時(shí)，系統(tǒng)利用主輪系的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度反饋值重新對(duì)轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值進(jìn)行修正，將各輪系的轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值重新進(jìn)行修改；

由于各輪系的轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值由整車的輪系轉(zhuǎn)向數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出，每個(gè)輪系的轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值并不相同，所以需要對(duì)每個(gè)輪系的角度設(shè)定值進(jìn)行分別校正；

步驟四、每個(gè)輪系根據(jù)校正過的轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值重新進(jìn)行本輪系的閉環(huán)pid控制，進(jìn)行轉(zhuǎn)向角度的重新調(diào)節(jié)；

步驟五、進(jìn)行轉(zhuǎn)向角度設(shè)定值校正過的輪系角度最終將不斷跟蹤主輪系的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行整體轉(zhuǎn)向，使整車轉(zhuǎn)向快速一體化，不會(huì)出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

所述懸掛同步控制方法為懸掛pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的控制方法。具體方法步驟如下：

步驟一、如圖4所示，首先懸掛控制系統(tǒng)先對(duì)懸掛左前、左后、右前、右后四點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)控制，每個(gè)點(diǎn)根據(jù)懸掛高度設(shè)定值進(jìn)行單獨(dú)的懸掛高度pid控制輸出，利用本點(diǎn)升降油缸的懸掛高度反饋完成懸掛高度閉環(huán)控制；

步驟二、在控制系統(tǒng)中設(shè)定誤差最小值，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到左前升降油缸的懸掛高度到達(dá)與設(shè)定值誤差最小值范圍時(shí)，執(zhí)行共反饋同步誤差校正的跟蹤控制；

步驟三、如圖5所示，在共反饋同步誤差校正時(shí)，系統(tǒng)利用左前升降油缸的實(shí)際的懸掛高度反饋值重新對(duì)的懸掛高度設(shè)定值進(jìn)行修正，將各點(diǎn)升降油缸的的懸掛高度設(shè)定值重新進(jìn)行修改；

步驟四、每個(gè)點(diǎn)升降油缸根據(jù)校正過的懸掛高度設(shè)定值重新進(jìn)行各點(diǎn)升降油缸的閉環(huán)pid控制，進(jìn)行懸掛高度的重新調(diào)節(jié)；

步驟五、進(jìn)行懸掛高度設(shè)定值校正過的各點(diǎn)懸掛高度最終將不斷跟蹤左前升降油缸的實(shí)際的懸掛高度進(jìn)行調(diào)整；

步驟六、在整體懸掛處還另設(shè)有傾角檢測(cè)裝置，實(shí)時(shí)檢測(cè)四個(gè)點(diǎn)的平衡狀態(tài)，當(dāng)四點(diǎn)懸掛高度調(diào)整一致，懸掛傾角達(dá)到設(shè)定值時(shí)，即結(jié)束懸掛高度的調(diào)整。

本懸掛控制方法調(diào)整速度快，平衡性能更好。

所述行走分離控制方法為在駕駛室儀表盤上增設(shè)一個(gè)速度按鈕，由此速度按鈕控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，由駕駛室內(nèi)的手油門控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，由駕駛室內(nèi)的油門腳踏板控制行走泵的排量。

當(dāng)所述速度按鈕未按下時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載對(duì)行駛速度進(jìn)行控制，輕載時(shí)為高速，重載時(shí)為低速，當(dāng)速度按鈕按下時(shí)，由控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行強(qiáng)制低速行駛，當(dāng)重載爬坡時(shí)，由控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行強(qiáng)制超低速行駛。

本發(fā)明方法的具體應(yīng)用方式為：

行走系統(tǒng)：

如圖6所示，通過駕駛室中的手油門控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，油門腳踏板控制行走泵排量，低速按鈕控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的方式。作業(yè)過程中，需先將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至某一固定值(例如：1800rpm)，再通過油門腳踏板調(diào)節(jié)行走泵排量，最終改變整車的行駛速度。駕駛室側(cè)儀表板中低速按鈕未按下時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載自動(dòng)選擇行駛速度，空載時(shí)，以高速(12km/h)行駛，滿載平地時(shí)以低速行駛，一旦按下低速按鈕，則強(qiáng)制低速(6km/h)行駛；當(dāng)檢測(cè)到工作狀態(tài)為滿載爬坡時(shí)，則以超低速(約2km/h)的速度行駛。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：

如圖7和8所示，駕駛室內(nèi)側(cè)儀表板設(shè)置直行、斜行、橫行、中心回轉(zhuǎn)、八字轉(zhuǎn)向、擺轉(zhuǎn)6種模式選擇開關(guān)，無模式選擇時(shí)，默認(rèn)為汽車駕駛模式。當(dāng)前進(jìn)/后退處于中位時(shí)，方進(jìn)行模式選擇。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制思路為：

1)如圖7所示，直行、橫行、中心回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向模式下，角度不受方向盤控制，各輪系轉(zhuǎn)向角因轉(zhuǎn)向模式不同而為不同的固定值。

2)如圖8所示，斜行、八字轉(zhuǎn)向、擺轉(zhuǎn)、默認(rèn)模式下，角度受方向盤控制，以當(dāng)前駕駛室為基準(zhǔn)，最前輪為基本輪(與方向盤角度一致)，其他各輪系轉(zhuǎn)向角度根據(jù)整車輪系轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，由控制器通過編程自動(dòng)計(jì)算得出。

轉(zhuǎn)向過程中，設(shè)置轉(zhuǎn)向保護(hù)。在斜行、八字轉(zhuǎn)向、擺轉(zhuǎn)、默認(rèn)模式下，若某一輪與基本輪的角度偏差小于6°時(shí)，偏差越大，方向盤阻尼越大；若某一輪偏差大于或等于6°，方向盤鎖止；若某一輪偏差大于或等于8°，顯示屏顯示報(bào)警信息，整車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉，不能行使。

為實(shí)現(xiàn)各輪系轉(zhuǎn)向的一致性，液壓平板運(yùn)輸車轉(zhuǎn)向部分在采用分段pid控制算法的基礎(chǔ)上，采用共反饋同步誤差校正方法，對(duì)每一輪系轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行單獨(dú)的pid校正，再以其中一個(gè)輪系的轉(zhuǎn)向角度輸出作為理想輸出，對(duì)其他通道進(jìn)行校正，利用誤差補(bǔ)償使其跟蹤理想輸出，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向一致。

懸掛系統(tǒng)：

如圖9所示，駕駛室內(nèi)側(cè)儀表板設(shè)置懸掛手柄，整車升降、左前升降、左后升降、右前升降、右后升降開關(guān)，用于升降控制；此外，懸掛手柄前推、后拉的幅度大小決定升降速度的快慢。

整車升降過程中，平臺(tái)各點(diǎn)高度誤差不允許大于1/60。升降速度快慢的調(diào)節(jié)通過懸掛手柄模擬量信號(hào)作為輸入，控制器根據(jù)模擬量的大小調(diào)節(jié)懸掛多路閥閥芯開度的大小，從而實(shí)現(xiàn)升降變速。為實(shí)現(xiàn)懸掛升降的同步性，控制過程同樣采用pid控制算法與共反饋同步誤差校正相結(jié)合的方法，先對(duì)左前、左后、右前、右后四點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)的pid校正，再以左前升降油缸的輸出作為理想輸出，對(duì)其他通道進(jìn)行校正，利用誤差補(bǔ)償使其跟蹤理想輸出，從而實(shí)現(xiàn)懸掛升降同步。

懸掛系統(tǒng)除了設(shè)有檢測(cè)高度平衡狀態(tài)的傾角角度傳感器，還另設(shè)置有壓力傳感器，檢測(cè)左前、左后、右前、右后四點(diǎn)的負(fù)載均衡狀態(tài)，在升降過程中不但四點(diǎn)保證高度一致，還保證了四點(diǎn)負(fù)載的均衡。

以上實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述的實(shí)施例。上述實(shí)施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。