1.一种防止夯锤晃动的控制系统,其特征在于,包括:
定位装置,用于在强夯机的运动过程中,获取强夯机的位置信息,并传输给控制器;
惯性测量装置,用于测量夯锤的三轴加速度,并传输给控制器;
控制器,用于根据强夯机的位置信息计算得到臂架顶端与夯点的水平距离;根据夯锤的三轴加速度确定夯锤的摆动角度,所述摆动角度为夯锤和臂架顶端的连线与臂架顶端所在的竖直线之间的夹角;在臂架顶端与夯点的水平距离小于预设距离时,根据夯锤的三轴加速度和摆动角度判断夯锤在运动方向上是否落后于臂架顶端所在的竖直线,如果是,控制强夯机的运动速度减小,如果否,控制强夯机的运动速度增大。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器在根据夯锤的三轴加速度确定夯锤的摆动角度时,具体用于:
根据如下公式确定夯锤的摆动角度α:
其中,gx是x轴加速度,gy是y轴加速度,gz是z轴加速度。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述控制器,还用于在控制强夯机的运动速度减小时,判断夯锤的摆动角度是否小于第一预设角度,如果是,控制强夯机的运动继续减小直到夯锤到达夯点的位置;如果否,执行所述判断夯锤在运动方向上是否落后于臂架顶端所在的竖直线的操作。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述控制器,还用于在夯锤的摆动角度大于第二预设角度时控制强夯机停止运动。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述定位装置和惯性测量装置均包括无线发射器,所述控制器包括无线接收器;
所述定位装置和惯性测量装置与所述控制器之间均通过无线的方式传输信息。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述强夯机的运动包括行驶、回转或变幅运动。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的系统,其特征在于,
所述控制器,还用于在控制强夯机的运动速度减小或增大时,判断强夯机的加速度是否大于预设加速度;如果是,控制强夯机的加速度减小。
8.一种强夯机,其特征在于,包括权利要求1-7任意一项所述的防止夯锤晃动的控制系统。
9.一种防止夯锤晃动的控制方法,其特征在于,包括:
在强夯机的运动过程中,判断臂架顶端与夯点的水平距离是否小于预设距离;
如果臂架顶端与夯点的水平距离小于预设距离,判断夯锤在运动方向上是否落后于臂架顶端所在的竖直线;
如果是,控制强夯机的运动速度减小,如果否,控制强夯机的运动速度增大。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
实时获取强夯机的位置信息;
根据强夯机的位置信息计算臂架顶端的位置信息;
根据臂架顶端的位置信息与保存的夯点的位置信息得到臂架顶端与夯点的水平距离。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述判断夯锤在运动方向上是否落后于臂架顶端所在的竖直线包括:
测量夯锤的三轴加速度;
根据夯锤的三轴加速度确定夯锤的摆动角度,所述摆动角度为夯锤和臂架顶端的连线与臂架顶端所在的竖直线之间的夹角;
根据夯锤的三轴加速度和摆动角度判断夯锤在运动方向上是否落后于臂架顶端所在的竖直线。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述根据夯锤的三轴加速度确定夯锤的摆动角度包括:
根据如下公式确定夯锤的摆动角度α:
其中,gx是x轴加速度,gy是y轴加速度,gz是z轴加速度。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括:
在控制强夯机的运动速度减小时,判断夯锤的摆动角度是否小于第一预设角度,如果是,控制强夯机的运动继续减小直到夯锤到达夯点的位置;如果否,执行所述判断夯锤在运动方向上是否落后于臂架顶端所在的竖直线的操作。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括:
在夯锤的摆动角度大于第二预设角度时控制强夯机停止运动。
15.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述强夯机的运动包括行驶、回转或变幅运动。
16.根据权利要求9-15任意一项所述的方法,其特征在于,还包括:
在控制强夯机的运动速度减小或增大时,判断强夯机的加速度是否大于预设加速度;如果大于预设加速度,则控制强夯机的加速度减小。
17.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述如果是,控制强夯机的运动速度减小,如果否,控制强夯机的运动速度增大,包括:
如果是,且落后的范围超过预设范围,控制强夯机的运动速度减小;
如果否,且领先的范围超过预设范围,控制强夯机的运动速度增大。