1.一种变幅作业范围获取与控制方法,其特征在于,包括:
获取由整车稳定性决定的回转平面作业曲线;
获取由臂架材料强度决定的变幅平面幅度曲线;
在工程机械车辆臂架处于任意姿态时,根据所述姿态的回转角度查询回转平面作业曲线确定所述回转角度对应的第一最大幅度、根据所述姿态的变幅角度查询变幅平面幅度曲线确定所述回转角度对应的第二最大幅度;
将第一最大幅度和第二最大幅度的较小值作为所述姿态的最大允许幅度,以确定整车安全作业范围。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取由臂架材料强度决定的变幅平面幅度曲线之后,还包括:
根据回转角度传感器实时检测的当前回转角度、以及变幅角度传感器实时检测的当前变幅角度,获取当前臂架姿态下的最大允许幅度;
根据臂架长度传感器实时检测的当前臂架长度,获取当前臂架幅度;
判断当前臂架幅度是否小于最大允许幅度;
若当前臂架幅度小于最大允许幅度,则不干预伸缩执行机构动作;
若当前臂架幅度不小于最大允许幅度,则指示报警设备输出报警信号,并停止伸缩执行机构动作,以禁止臂架外伸。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据回转角度传感器实时检测的当前回转角度、以及变幅角度传感器实时检测的当前变幅角度,获取当前臂架姿态下的最大允许幅度包括:
根据回转角度传感器实时检测的当前回转角度,查询预存的回转平面幅度曲线,确定当前回转角度对应的第一最大幅度;
根据变幅角度传感器实时检测的当前变幅角度,查询预存的变幅平面幅度曲线,确定当前变幅角度对应的第二最大幅度;
将第一最大幅度和第二最大幅度中的较小值,作为当前臂架姿态下的最大允许幅度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取由臂架材料强度决定的变幅平面幅度曲线包括:
根据臂架材料许用应力,采用有限元或解析算法确定各变幅角度所对应的第二最大幅度,以获取变幅平面幅度曲线。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取由整车稳定性决定的回转平面作业曲线包括:
根据下车各部件质量及重心参数,获取由支腿跨距决定的最大允许倾翻力矩;
根据上车各部件质量及重心参数,获取各回转角度下最大允许倾翻力矩所对应的第一最大幅度,以获取回转平面作业曲线。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据下车各部件质量及重心参数,获取由支腿跨距决定的最大允许倾翻力矩包括:
设定臂架从工程机械车辆纵轴开始旋转,旋转一周依次经过的支腿为第一支腿C、第二支腿D、第三支腿A和第四支腿B;
在上车回转角度处于0至90度的情况下,获取由第二支腿D和第三支腿A决定的最大允许倾翻力矩MAD、由第三支腿A和第四支腿B决定的最大允许倾翻力矩MAB;并将MAD和MAB中的较小值作为所述上车回转角度对应的最大允许倾翻力矩M;
在上车回转角度处于90至180度的情况下,获取由第三支腿A和第四支腿B决定的最大允许倾翻力矩MAB、由第一支腿C和第四支腿B决定的最大允许倾翻力矩MBC;并将MAB和MBC中的较小值作为所述上车回转角度对应的最大允许倾翻力矩M。
7.一种变幅作业范围获取与控制方法,其特征在于,包括:
根据回转角度传感器实时检测的当前回转角度、以及变幅角度传感器实时检测的当前变幅角度,获取当前臂架姿态下的最大允许幅度;
根据臂架长度传感器实时检测的当前臂架长度,获取当前臂架幅度;
判断当前臂架幅度是否小于最大允许幅度;
若当前臂架幅度小于最大允许幅度,则不干预伸缩执行机构动作;
若当前臂架幅度不小于最大允许幅度,则指示报警设备输出报警信号,并停止伸缩执行机构动作,以禁止臂架外伸。
8.一种变幅作业范围获取与控制装置,其特征在于,包括第一曲线获取模块、第二曲线获取模块和作业范围确定模块,其中:
第一曲线获取模块,用于获取由整车稳定性决定的回转平面作业曲线;
第二曲线获取模块,用于获取由臂架材料强度决定的变幅平面幅度曲线;
作业范围确定模块,用于在工程机械车辆臂架处于任意姿态时,根据所述姿态的回转角度查询回转平面作业曲线确定所述回转角度对应的第一最大幅度、根据所述姿态的变幅角度查询变幅平面幅度曲线确定所述回转角度对应的第二最大幅度;并将第一最大幅度和第二最大幅度的较小值作为所述姿态的最大允许幅度,以确定整车安全作业范围。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,还包括当前最大幅度确定模块、当前臂架幅度确定模块和幅度比较模块,其中:
当前最大幅度确定模块,用于根据回转角度传感器实时检测的当前回转角度、以及变幅角度传感器实时检测的当前变幅角度,获取当前臂架姿态下的最大允许幅度;
当前臂架幅度确定模块,用于根据臂架长度传感器实时检测的当前臂架长度,获取当前臂架幅度;
幅度比较模块,用于判断当前臂架幅度是否小于最大允许幅度;在若当前臂架幅度小于最大允许幅度的情况下,不干预伸缩执行机构动作;以及在当前臂架幅度不小于最大允许幅度的情况下,指示报警设备输出报警信号,并停止伸缩执行机构动作,以禁止臂架外伸。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述当前最大幅度确定模块包括第一查询单元、第二查询单元和当前最大幅度确定单元,其中:
第一查询单元,用于根据回转角度传感器实时检测的当前回转角度,查询预存的回转平面幅度曲线,确定当前回转角度对应的第一最大幅度;
第二查询单元,用于根据变幅角度传感器实时检测的当前变幅角度,查询预存的变幅平面幅度曲线,确定当前变幅角度对应的第二最大幅度;
当前最大幅度确定单元,用于将第一最大幅度和第二最大幅度中的较小值,作为当前臂架姿态下的最大允许幅度。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的装置,其特征在于,
所述第二曲线获取模块用于根据臂架材料许用应力,采用有限元或解析算法确定各变幅角度所对应的第二最大幅度,以获取变幅平面幅度曲线。
12.根据权利要求8-10中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一曲线获取模块包括最大倾翻力矩获取单元和回转作业曲线获取单元,其中:
最大倾翻力矩获取单元,用于根据下车各部件质量及重心参数,获取由支腿跨距决定的最大允许倾翻力矩;
回转作业曲线获取单元,用于根据上车各部件质量及重心参数,获取各回转角度下最大允许倾翻力矩所对应的第一最大幅度,以获取回转平面作业曲线。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述最大倾翻力矩获取单元包括设定子模块、第一力矩获取子模块和第二力矩获取子模块,其中:
设定子模块,用于设定臂架从工程机械车辆纵轴开始旋转,旋转一周依次经过的支腿为第一支腿C、第二支腿D、第三支腿A和第四支腿B;
第一力矩获取子模块,用于在上车回转角度处于0至90度的情况下,获取由第二支腿D和第三支腿A决定的最大允许倾翻力矩MAD、由第三支腿A和第四支腿B决定的最大允许倾翻力矩MAB;并将MAD和MAB中的较小值作为所述上车回转角度对应的最大允许倾翻力矩M;
第二力矩获取子模块,用于在上车回转角度处于90至180度的情况下,获取由第三支腿A和第四支腿B决定的最大允许倾翻力矩MAB、由第一支腿C和第四支腿B决定的最大允许倾翻力矩MBC;并将MAB和MBC中的较小值作为所述上车回转角度对应的最大允许倾翻力矩M。
14.一种变幅作业范围获取与控制装置,其特征在于,包括当前最大幅度确定模块、当前臂架幅度确定模块和幅度比较模块,其中:
当前最大幅度确定模块,用于根据回转角度传感器实时检测的当前回转角度、以及变幅角度传感器实时检测的当前变幅角度,获取当前臂架姿态下的最大允许幅度;
当前臂架幅度确定模块,用于根据臂架长度传感器实时检测的当前臂架长度,获取当前臂架幅度;
幅度比较模块,用于判断当前臂架幅度是否小于最大允许幅度;在若当前臂架幅度小于最大允许幅度的情况下,不干预伸缩执行机构动作;以及在当前臂架幅度不小于最大允许幅度的情况下,指示报警设备输出报警信号,并停止伸缩执行机构动作,以禁止臂架外伸。
15.一种变幅作业范围获取与控制系统,其特征在于,包括如权利要求8-14中任一项所述的变幅作业范围获取与控制装置。