一种无人车离合器转向机转向系统的制作方法

文档序号:12631903阅读:199来源:国知局
一种无人车离合器转向机转向系统的制作方法与工艺

本发明涉及无人车离合器转向领域,尤其是一种用于无人车离合器转向的转向系统。



背景技术:

电液伺服控制系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统,它具有控制精度高、响应快、输出功率大、信号处理灵活和易于实现各种参量的反馈等优点,在机床工作台的位置、飞机和船舶的舵机控制、雷达火炮控制系统以及振动试验台的国民经济和军事工业各个技术领域都有普遍应用。

通过电液伺服阀控制液压缸是电液伺服控制系统中很重要的组成部分,而电液伺服控制液压缸能否对整个系统进行有效、精确的控制,是目前液压控制存在的普遍问题,已有的液压控制系统是多种多样的,但是一般既能手动又能液压控制的系统一般都比较复杂,且系统之间的部件不能共享。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种无人车离合器转向机转向系统,解决液压控制系统结构复杂、控制不精确的问题。

具体的,本发明提供了一种无人车离合器转向机转向系统,包括:操纵杆(1)、锁死机构(2)、伺服液压缸(3)、中间轴(4)、倾斜拉杆(5)、转向轴拉杆臂(6)、转向轴(7)、角位移传感器(8)、液压控制油路(9)、协同动作机构、执行机构和脚踏板;

所述脚踏板连接至操纵杆(1),所述操纵杆(1)可由锁死机构(2)锁紧固定;所述伺服液压缸(3)一端连接至操纵杆(1),另一端连接至中间轴(4)上;所述中间轴(4)末端与倾斜拉杆(5)一端相连;所述倾斜拉杆(5)另一端连接至转向轴拉杆臂(6)的一端,转向轴拉杆臂(6)另一端连接至转向轴(7)一端;所述角位移传感器(8)安装在转向轴(7)两侧;所述执行机构通过协同动作机构与转向轴(7)末端相连接;所述液压控制油路(9)与伺服液压缸(3)相连接。

进一步地,所述脚踏板包括左侧脚踏板和右侧脚踏板,所述操纵杆(1)包括左侧操纵杆和右侧操纵杆,所述伺服液压缸(3)为左右并列放置的两个;

所述伺服液压缸(3)包括本体和位于本体末端的活塞杆,本体一端与中间轴(4)铰接,左侧的活塞杆末端与左侧操纵杆铰接,右侧的活塞杆末端与右侧操纵杆铰接,铰接的结构形式使得运动形式能够准确传送,且方便手动和液压控制的自由切换,所述左侧脚踏板连接于左侧操纵杆上,所述右侧脚踏板连接于右侧操纵杆上。

进一步地,所述执行机构和所述协同动作结构均包括左右并列安装的两套,分别对左右车轮进行控制。

进一步地,所述执行机构包括离合器和制动器,所述协同动作机构包括协同拉杆、分离推杆和制动推杆;

所述协同拉杆一端与转向轴(7)末端相连,另一端分别与分离推杆和制动推杆相连;分离推杆末端连接分离器,制动推杆末端连接制动器,这种杆之间的相互连通形式使得运动形式能够准确传送,且能够使得分离器和制动器有效动作。

进一步地,所述角位移传感器(8)通过左安装支架和右安装支架分别安装在转向轴(7)两侧,两个角位移传感器(8)同时对转向轴的角位移进行测量,保证测量结果的准确。

进一步地,所述左安装支架包括:左侧轴套(12)、左侧轴套延伸轴(13)、左侧传感器安装支座(14)、传感器支架(15)、左侧转向输出轴延长销(16)和左侧传感器输出轴(17);

左侧轴套(12)为相对安装的两个半轴套,通过螺栓固定安装于转向轴(7)的末端,左侧轴套延伸轴(13)与左侧轴套(12)为一体结构,安装于左侧轴套(12)的侧面,左侧轴套延伸轴(13)的末端与左侧转向输出轴延长销(16)相连,左侧轴套延伸轴(13)可带动左侧转向输出轴延长销(16)转动,左侧转向输出轴延长销(16)一端有滑槽,另一端与左侧传感器输出轴(17)的一端固定连接,左侧传感器输出轴(17)另一端固定于左侧传感器安装支座(14)上,角位移传感器(8)通过螺栓固定安装于左侧传感器安装支座(14)上。

进一步地,所述左侧转向输出轴延长销(16)的一端有滑槽,所述左侧轴套延伸轴(13)的末端安装于左侧转向输出轴延长销(16)的滑槽中。

进一步地,所述右安装支架包括右侧传感器安装位置(21)、右侧传感器支座(22)、右侧传感器输出轴(23)、右侧销轴(24)、右侧旋转轴插(25)销和右连接曲柄(26);

右连接曲柄(26)一端连接于转向轴(7)上,另一端与右侧销轴(24)一端固定连接,右侧销轴(24)另一端与右侧旋转轴插(25)销相连,右侧旋转轴插(25)销可绕右侧销轴(24)转动,右侧旋转轴插(25)销通过右侧传感器输出轴(23)与角位移传感器(8)相连接,右侧传感器输出轴(23)通过轴承安装于右侧传感器支座(22)上,右侧传感器安装位置(21)与右侧传感器支座(22)为一体结构,角位移传感器(8)通过螺栓固定安装于右侧传感器安装位置(21)上。

进一步地,所述右侧旋转轴插(25)销的一端有滑槽,所述右侧销轴(24)一端安装于右侧旋转轴插(25)销的滑槽。

左安装支架和右安装支架能够保证角位移传感器(8)固定在转向轴(7)上,且不会与转向轴(7)产生相对位移,能够保证测量结果准确。

特别地,一种使用所述的无人车离合器转向机转向系统的控制方法,包括以下步骤:

步骤S1:整车控制器通过CAN网将整车状态和转向控制指令传递到转向控制器;

步骤S2:转向控制器根据整车控制器下发的车辆当前状态,判断整车状态是否为0x06即AMT挂挡进行车辆起步并转入相应控制状态的起步子状态,且车辆不在3-30度坡道路段;

步骤S3:转向控制器根据整车控制器下发的转向轴期望位置,通过转向控制指令对伺服液压缸及转向轴进行控制。

本系统通过电液伺服阀对液压缸及转向操纵杆的往复运动进行控制,从而驱动车辆转向,同时可实现手动操纵和电控操纵的切换,机构简单可行,方便加工安装,并适应履带车辆的恶劣工作环境。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

图1是本发明的整体连接结构示意图;

图2是本发明的左安装支架整体结构图;

图3是本发明的右安装支座整体结构图;

图4是本发明的液压控制油路图;

图5是本发明的控制算法流程图。

图中:1-操纵杆、2-锁死机构、3-伺服液压缸、4-中间轴、5-倾斜拉杆、6-转向轴拉杆臂、7-转向轴、8-角位移传感器、9-液压控制油路;

901-吸油滤、902-呼吸阀、903-液位液温计、904-低压球阀、905-齿轮泵、906-发动机传动箱、907-先导式卸荷溢流阀、908-精滤器、909-蓄能器、911-压力温度传感器、912-溢流阀、913-节流截止阀、914-两位四通电磁阀、915-电液流量伺服阀;

12-左侧轴套、13-左侧轴套延伸轴、14-左侧传感器安装支座、15-传感器支架、16-左侧转向输出轴延长销、17-左侧传感器输出轴。

21-右侧传感器安装位置、22-右侧传感器支座、23-右侧传感器输出轴、24-右侧销轴、25-右侧旋转轴插、26-右连接曲柄。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供了一种无人车离合器转向机转向系统,如图1所示,包括:操纵杆(1)、锁死机构(2)、伺服液压缸(3)、中间轴(4)、倾斜拉杆(5)、转向轴拉杆臂(6)、转向轴(7)、角位移传感器(8)、液压控制油路(9)、协同动作机构、执行机构和脚踏板。

脚踏板连接至操纵杆(1),操纵杆(1)可由锁死机构(2)锁紧固定;伺服液压缸(3)一端连接至操纵杆(1),另一端连接至中间轴(4)上;中间轴(4)末端与倾斜拉杆(5)一端相连;倾斜拉杆(5)另一端连接至转向轴拉杆臂(6)的一端,转向轴拉杆臂(6)另一端连接至转向轴(7)一端;角位移传感器(8)安装在转向轴(7)两侧;执行机构通过协同动作机构与转向轴(7)末端相连接;液压控制油路(9)与伺服液压缸(3)相连接。

脚踏板包括左侧脚踏板和右侧脚踏板,操纵杆(1)包括左侧操纵杆和右侧操纵杆,伺服液压缸(3)为左右并列放置的两个,伺服液压缸(3)包括本体和位于本体末端的活塞杆,本体一端与中间轴(4)铰接,左侧的活塞杆末端与左侧操纵杆铰接,右侧的活塞杆末端与右侧操纵杆铰接,使得操纵杆(1)的运动能够传输至中间轴(4)。左侧脚踏板连接于左侧操纵杆上,右侧脚踏板连接于右侧操纵杆上。

执行机构包括离合器和制动器,优选地,制动器为制动带。

协同动作机构包括协同拉杆、分离推杆和制动推杆。

协同拉杆一端与转向轴(7)末端相连,另一端分别与分离推杆和制动推杆相连;分离推杆末端连接分离器,制动推杆末端连接制动器。

协同拉杆的存在是为了保证操纵杆(1)在整个动作行程范围内能同时控制离合器和制动器,并且保证离合器先分离,制动器再抱死。

上述执行机构和协同动作结构均包括左右并列安装的两套,用于实现对左右车轮转向和制动的同步控制。

角位移传感器(8)通过左安装支架和右安装支架分别安装在转向轴(7)两侧,将测量得到的转向轴(7)的旋转角度反馈给液压控制油路(9),用以判断离合器的工作位置和伺服液压缸(3)活塞杆的运动情况,实现对于期望位置的闭环控制。

如图2所示,左安装支架包括左侧轴套(12)、左侧轴套延伸轴(13)、左侧传感器安装支座(14)、传感器支架(15)、左侧转向输出轴延长销(16)和左侧传感器输出轴(17)。

左侧轴套(12)为相对安装的两个半轴套,通过螺栓固定安装于转向轴(7)的末端,左侧轴套延伸轴(13)与左侧轴套(12)为一体结构,安装于左侧轴套(12)的侧面,左侧轴套延伸轴(13)的末端安装于左侧转向输出轴延长销(16)的滑槽中,左侧轴套延伸轴(13)可带动左侧转向输出轴延长销(16)转动,左侧转向输出轴延长销(16)一端有滑槽,另一端与左侧传感器输出轴(17)的一端固定连接,左侧传感器输出轴(17)另一端固定于左侧传感器安装支座(14)上,角位移传感器(8)通过螺栓固定安装于左侧传感器安装支座(14)上,转向轴(7)依次带动左侧轴套(12)、左侧轴套延伸轴(13)、左侧转向输出轴延长销(16)和左侧传感器输出轴(17)转动,进而带动左侧传感器安装支座(14)和角位移传感器(8)转动,由角位移传感器(8)对转向轴(7)的转动进行测量。

如图3所示,右安装支架包括右侧传感器安装位置(21)、右侧传感器支座(22)、右侧传感器输出轴(23)、右侧销轴(24)、右侧旋转轴插(25)销和右连接曲柄(26)。

右连接曲柄(26)一端连接于转向轴(7)上,另一端与右侧销轴(24)一端固定连接,右侧销轴(24)另一端安装于右侧旋转轴插(25)销的滑槽中,右侧旋转轴插(25)销可绕右侧销轴(24)转动,右侧旋转轴插(25)销通过右侧传感器输出轴(23)与角位移传感器(8)相连接,右侧传感器输出轴(23)通过轴承安装于右侧传感器支座(22)上,右侧传感器安装位置(21)与右侧传感器支座(22)为一体结构,角位移传感器(8)通过螺栓固定安装于右侧传感器安装位置(21)上。

如图4所示,液压控制油路包括转向控制器、转向驱动器、电液伺服阀、电磁阀、溢流阀(912)、辅机油源和辅助控制机构。

转向控制器与转向驱动器通过电缆相连,转向驱动器与电液伺服阀通过电缆相连。辅机油源与伺服液压缸(3)之间通过油路连接,溢流阀(912)安装于辅机油源和伺服液压缸(3)之间的油路上,电液伺服阀和电磁阀依次安装于伺服液压缸(3)和溢流阀(912)之间的油路上,辅助控制机构安装于溢流阀(912)和辅机油源之间的油路上。

转向控制器包括输入处理电路、微处理器、输出处理电路、系统通信电路及电源电路,是整个无人车离合器转向机转向系统的核心部件,用于完成转向控制指令的发送和位置传感信号的接收,在内部进行运算和完成各种控制过程,并通过电缆将驱动信号发送至转向驱动器;

转向驱动器包括伺服放大器和固态继电器,伺服放大器一端与转向控制器相连,另一端与电液伺服阀相连,用于将转向控制器发送的驱动信号进行放大;固态继电器一端与转向控制器相连,另一端与电磁阀相连接,可避免电液伺服阀的通断瞬间对离合器等部件造成损坏,保证系统安全稳定运行;

电磁阀选用两个两位四通电磁阀,作为液压锁控制液压伺服驱动油路的通断;转向控制器通过控制固态继电器实现对电磁换向阀的控制。固态继电器通电,电磁阀同时通电,液压锁打开,液压油路接通,进入到电液伺服阀和液压缸的油路导通;固态继电器断电,电磁阀同时断电,液压锁关闭,液压油路关闭,进入到电液伺服阀和液压缸的油路关断。当油路处于关断状态时,液压缸的位置能够完全保持,避免电液伺服阀阀芯零偏产生泄露对液压缸位置保持所带来的影响。

辅机油源和溢流阀(912)用于供给伺服液压缸(3)所需的流量和压力,并对伺服液压缸(3)的压力、油温、污染度等进行有效的控制,辅机油源通过溢流阀(912)设定以恒压10MPa向伺服液压缸(3)供给压力油,低压回油由伺服液压缸(3)流回辅机油源;电液伺服阀对伺服液压缸(3)进行控制,可实现手动操纵和电控操纵的自由切换;

辅助控制机构包括吸油滤(901)、呼吸阀(902)、液位液温计(903)、低压球阀(904)、齿轮泵(905)、发动机传动箱(906)、先导式卸荷溢流阀(907)、精滤器(908)和蓄能器(909)。

吸油滤(901)、液位液温计(903)、低压球阀(904)、呼吸阀(902)安装于辅机油源上,齿轮泵(905)与低压球阀(904)相连,发动机传动箱(906)安装于齿轮泵(905)上,先导式卸荷溢流阀(907)与齿轮泵(905)相连,精滤器(908)与先导式卸荷溢流阀(907)相连,蓄能器(909)安装于溢流阀(912)与两位四通电磁阀(914)之间,精滤器(908)安装于蓄能器(909)与溢流阀(912)之间。

辅机油源中的油源先经过吸油滤(901)来过滤液压油中颗粒较大的杂质,同时保护泵的正常运转;进油油路中的低压球阀(904)对其所在油路起着切断和节流的重要作用,方便油源系统的维修和拆卸;传动箱作为动力带动泵,将机械能转变为液压能;先导式卸荷溢流阀(907)是先导式溢流阀(912)和单向阀的组合,实现泵的自动卸荷和自动建压,调定系统压力为10MPa,当系统压力低于溢流阀(912)的调定压力时,溢流阀(912)关闭,泵通过单向阀向系统供油,同时蓄能器(909)充压;当系统压力高于溢流阀(912)的调定压力时,溢流阀(912)开启,泵卸荷,同时单向阀关闭,系统压力由蓄能器(909)维持;精滤器(908)用来进一步过滤液压油中中的杂质和水分,防止杂质进入伺服阀,精滤有精滤器(908)单向阀和报警器组成,为保证油路正常通断,正常情况下液压油从精滤器(908)中通过,单向阀关闭当精滤器(908)中杂质过多堵塞时报警器工作,同时单向阀打开时液压油通过。液位液温计(903)用来指示油箱中液位和液温的高低,呼吸阀(902)是保证油箱的内外气压差保持在允许值范围内。溢流阀(912)作为安全阀使用,限定系统最大压力为11MPa,节流截止阀(913)控制整个油源系统是否带压。

在操纵杆(1)未锁定的情况下,伺服液压缸(3)的进出油路处于切断状态,伺服液压缸(3)及其活塞杆相当于一根刚性杆,可完成手动操作。

锁死机构(2)解锁时,伺服液压缸(3)处于锁死状态,伺服液压缸(3)的活塞杆处于不能伸缩的状态,此时可完成手动操作。拉动左侧操纵杆或脚踏左侧脚踏板,操纵力经操纵杆(1)、伺服液压缸(3)、中间轴(4)、倾斜拉杆(5)、转向轴拉杆臂(6)带动转向轴(7)转动,转向轴(7)经协同拉杆带动左侧的分离推杆动作,分离推杆推动左侧的离合器动作,使得左侧主动轮转速降低,实现减速,而右侧车轮转速不变,则实现车辆向左侧转速。继续拉动左侧操纵杆或脚踏左侧脚踏板,使得离合器分离,同时,协同拉杆带动左侧的制动推杆动作,制动推杆推动左侧的制动带,使制动带制动。操纵杆(1)整个动作行程内,离合器先分离、制动带再制动,依次经历离合器结合-离合器分离-制动带制动。同时拉动左右两侧操纵杆(1),则两侧车轮同步减速直至车辆制动。

在无人工况下时,锁死机构(2)锁死,操纵杆(1)被完全固定不能移动。角位移传感器(8)将测量得到的转向轴(7)的旋转角度反馈给转向控制器,转向控制器判断离合器的工作位置和伺服液压缸(3)活塞杆的运动情况,需要左侧转向时,转向控制器发送转向指令,通过电缆将驱动信号发送至转向驱动器,伺服放大器将驱动信号进行放大处理后,由电缆传送至电液伺服阀和固态继电器,电液伺服阀将驱动信号转化为液压信号,固态继电器通电,左侧电磁阀接通;同时,辅机油源通过溢流阀(912)以恒压10MPa向左侧的伺服液压缸(3)供给压力油;压力油传递到左侧的伺服液压缸(3),使左侧的伺服液压缸(3)动作,经中间轴(4)、转动横轴拉杆臂和倾斜拉杆(5),带动转向轴(7)转动,转向轴(7)经协同拉杆带左侧的动分离推杆动作,分离推杆推动左侧的离合器动作,使得左侧主动轮转速降低,实现减速,而右侧车轮转速不变,则实现车辆向左侧转速。当保持压力油的压力不变时,伺服液压缸(3)的活塞杆继续运动,使得离合器分离,同时,协同拉杆带动制动推杆动作,制动推杆推动制动带,使制动带制动。

具体地,选取FF102W-15电液伺服阀,主要技术参数和性能参数为:

额定供油压力Ps=21Mpa,额定流量15L/min,额定驱动电流10mA;

上述参数是通过以下方法获得的:

该系统的负载为伺服液压缸(3)运动时遇到的阻力,即伺服液压缸(3)所需驱动的对象操纵杆(1)和离合器,包括整个系统本身的静态负载、伺服液压缸(3)活塞杆运动的惯性负载和粘性阻尼负载,伺服液压缸(3)需要提供一定的力和速度来驱动负载。

根据负载的最佳匹配原则,用近似计算的方法由伺服液压缸(3)负载的最大功率点所对应的最大负载力确定电液伺服阀的规格尺寸。

伺服液压缸(3)的负载力为

式中F——作用于伺服液压缸(3)上的外负载力,即包括转向操纵时经操纵连杆机构传递的弹性力和各构件间的摩擦力等效转换至活塞杆上的作用力;

xp——伺服液压缸活塞杆位移;

m——包括活塞杆及转向操纵各构件等效转换至活塞杆的总质量,设m=10kg;

Bp——活塞杆及负载等效转换至活塞杆上的粘性系数,由于粘性系数一般较小,可以忽略不计;

F0——静态负载力,为2100N。

由此可知只需计算伺服液压缸(3)的惯性负载力,假设伺服液压缸活塞杆带动转向操纵中间轴(4)拉杆臂的单向运动过程为匀加速、匀速和匀减速,根据实际情况假设液压缸单向伸缩的最大响应时间为0.5s,转向操纵机构纵拉杆单向运动平移最大距离为0.08m。

匀加速和匀减速阶段的运动时间假设各为最大响应时间的5%:

t1=t3=0.025s

其中,t1为匀加速运动时间,t3为匀减速运动时间

由此可得到伺服液压缸活塞杆可达到的最大运动速度为

vmax=at1=0.025a (2)

其中:a为加速度;

同时根据匀速阶段伸缩杆保持最大运动速度运动,也可列出

联立上式(2)和(3)可求得匀加速和匀减速阶段的加速度为

a=6.74m/s2

伺服液压缸(3)运动的最大速度为

vmax=at1=0.025×6.74=0.1685m/s

由此求得惯性负载力

忽略伺服液压缸(3)的粘性负载力,总的负载力最大为

Fmax=2100+67.4=2167.4N

因此伺服液压缸(3)负载的最大功率为

Pmax=Fmax×vmax=2167.4×0.1685=365N·m/s

限定电液伺服阀的负载压力,并认为负载力同时存在为最大值,其中:PL为电液伺服阀负载压力,Ps为供油压力;

可计算得伺服液压缸(3)的有效面积为

又考虑到伺服液压缸(3)的最大负载力应出现在伺服液压缸活塞杆收缩的运动过程中,所以上述求出的伺服液压缸(3)有效面积为有杆腔面积,

式中D——伺服液压缸缸筒内径;

d——伺服液压缸活塞杆直径;

m——经验结构系数,取m=0.56,

可计算出

d=mD=0.56×24.55=13.75mm

圆整后取D=25mm,d=14mm,圆整后伺服液压缸(3)的有效面积为

根据计算出来的伺服液压缸(3)有效面积,按最大负载速度vmax确定电液伺服阀空载流量,并认为最大负载速度和最大负载力同时出现,且考虑到泄露补偿,取效率η=0.95,则电液伺服阀空载流量为

所述液压伺服驱动转向操纵机构简单可行,方便加工安装,适应履带车辆的恶劣工作环境。

根据本发明的一个实施例,还提供了一种基于液压伺服驱动的无人车转向机转向系统的控制方法,包括以下步骤:

步骤S1:整车控制器通过CAN网将整车状态和转向控制指令传递到转向控制器。

步骤S2:转向控制器根据整车控制器下发的车辆当前状态,判断整车状态是否为0x06即AMT挂挡进行车辆起步并转入相应控制状态的起步子状态,且车辆不在3-30度坡道路段。

步骤S3:转向控制器根据整车控制器下发的转向轴期望位置,通过转向控制指令对伺服液压缸(3)及转向轴(7)进行控制。

具体地,所述步骤S3还包括以下子步骤:

步骤S301:转向控制器判断整车控制器下发的转向轴(7)期望位置为制动位置、结合位置还是其他位置;

具体地,根据离合器在转向过程中的四种工况位置:部分分离、完全分离、部分制动、完全制动,将转向轴(7)位置判断分为三种状态:制动位置、结合位置和其他位置。

步骤S302:转向控制器将整车控制器下发的转向控制指令转换为具体控制指令后传递到伺服放大器;

步骤S303:伺服放大器将转向控制器发送的具体转向控制指令进行放大并发送给电液伺服阀;

步骤S304:电液伺服阀通过放大后的具体转向控制指令对伺服液压缸(3)及转向轴(7)进行控制。

电液伺服阀对伺服液压缸进行控制,可实现手动操纵和电控操纵的自由切换、对转向轴(7)的快速驱动以及伺服液压缸活塞杆工作行程和响应速度的精确控制;

图5为基于液压伺服驱动的无人车转向轴控制算法流程图;

当转向轴(7)期望位置为制动位置时,为保证两侧主动轮的快速抱死,控制电液伺服阀驱动电流为正向最大,转向轴快速到制动位置;

具体地,转向控制器根据整车控制器下发的转向控制指令,通过电液伺服阀的驱动电流大小分别控制两侧伺服液压缸活塞杆伸缩控制转向轴(7)的位置,驱动电流的控制范围为-10mA~10mA,-10mA为负向最大电流,10mA为正向最大电流;

当转向轴(7)期望位置为结合位置时,在结合开始过程中采用PID算法闭环控制,根据转向轴(7)实际角度和期望角度之差,当差值到达一定范围之内时以负向最大驱动电流快速结合,转向制动器完全制动后液压锁关闭,电液伺服阀驱动电流为0;

具体地,当转向轴(7)期望位置为结合位置时,为保证主动轮不会结合过快导致发动机熄火,在结合开始过程中采用PID算法闭环控制,根据转向轴(7)实际位置与期望位置之差,当差值到达一定范围9之内时以负向最大驱动电流快速结合,判断转向轴(7)实际位置与期望位置之差是否到3,偏差在3之内定时器累加控制100ms以负向最大驱动电流使转向轴(7)快速运动到位,100ms后液压锁关闭,电液伺服阀驱动电流为0;

具体地,所述9为9个传感器单位,所述3为3个传感器单位,0-255个传感器单位表示0-90度的区间,一个传感器单位表示0.353度;

当转向轴(7)的期望位置为其他位置时,全部采用PID算法的闭环控制保证转向轴(7)位置的精确控制,判断转向轴(7)实际位置与期望位置之差是否在3之内,偏差到3后液压锁关闭,电液伺服阀驱动电流为0,转向轴(7)维持在原位;

优选地,由于转向轴(7)伸缩惯性和控制位置准确性难度较大,在转向操纵闭环系统中应用PID控制算法在转向轴(7)实际位置与目标位置产生较小偏差时对转向轴角度进行偏差纠正,在提高系统的响应速度和保证转向轴(7)位置较精确控制的同时,也避免液压伺服驱动转向操纵机构的控制产生震荡。

本发明的无人车离合器转向机转向系统可以使用上述控制方法进行控制,但并不局限于上述方法。

综上所述,本系统通过电液伺服阀对液压缸及转向操纵杆的往复运动进行控制,从而驱动车辆转向,同时可实现手动操纵和电控操纵的切换,机构简单可行,方便加工安装,并适应履带车辆的恶劣工作环境。

本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

尽管已经结合优选的实施例对本发明进行了详细地描述,但是本领域技术人员应当理解的是在不违背本发明精神和实质的情况下,各种修正都是允许的,它们都落入本发明的权利要求的保护范围之中。

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