一种提梁机行走的同步控制系统的制作方法

本申请实施例涉及桥梁施工装备架桥机技术领域，尤其涉及一种提梁机行走的同步控制系统。

背景技术：

提梁机是一种为桥梁建设而专门设计的一种门式起重机，提梁机主要由拼装式主梁、支腿、天车等组成，构件间采用销轴及高强螺栓连接，易于拆装、运输；与普通门式起重机相比，安装方便快捷，经济实用，适用于经常流动的道路桥梁建设。

提梁机既可两台配合抬吊预制梁，也可以单台起重机配双吊具起吊预制梁，两台同时起重的提梁机各自的起重量一般为450吨(t)，单台起重的提梁机起重量通常可达900吨。提梁机配置支腿行走、天车行走及天车起吊设备，可以实现全方位机械化动作。提梁机主要用于将预制梁从制梁台提吊至存梁台位，预制梁养护完成后将其从存梁台位吊运到运梁车上，作为起重设备完成架桥机的组装和拆卸。

根据市场需求，起重设备朝着大跨度、大吨位方向发展，例如目前有1700吨轮胎式提梁机，最大起升重量为1700吨，主要工作是对30米、40米、46.5米、53.5米、60米梁，在梁场进行吊、运工作。由于设备载重大、预制梁种类多、并且梁的起吊点为横向两端，因此将其设计为两台650吨或850吨轮胎式提梁机实现单动、联动控制。

现有技术中，为提梁机行走的同步控制，通过提梁机前后大车行走时的压力信号反馈对驱动马达进行流量调节，通过加减固定值电流改变驱动马达的流量而改变速度。

但是，在调整过程中使用加减固定值电流，这就使得电流出现跳变而不是平滑的稳定的改变过程，从而使设备在前进过程中出现明显的顿挫感，挂载物也会出现松动从而发生危险。

技术实现要素：

本申请多个方面提供一种提梁机行走的同步控制系统，可以对输出到驱动马达上的电流进行实时的动态调整，使得前后马达通过压力平衡而同步转速运行，使得设备平稳前进后退。

本申请的一方面提供一种提梁机行走的同步控制系统，包括：前动力舱控制器、后动力舱控制器、主控制器、前动力舱行走比例阀、后动力舱行走比例阀、前驱动马达、后驱动马达、前驱动压力传感器和后驱动压力传感器，其中，

所述前动力舱控制器的输出端和所述后动力舱控制器的输出端分别连接所述主控制器的输入端；

所述主控制器的输出端分别连接所述前动力舱行走比例阀的输入端和所述后动力舱行走比例阀的输入端；

所述前动力舱行走比例阀的输出端连接所述前驱动马达；

所述后动力舱行走比例阀的输出端连接所述后驱动马达；

所述前驱动压力传感器位于所述前驱动马达，所述前驱动压力传感器的输出端连接所述前动力舱控制器；

所述后驱动压力传感器位于所述后驱动马达，所述后驱动压力传感器的输出端连接所述后动力舱控制器。

可选地，所述主控制器为比例-积分-微分(pid)控制器，所述pid控制器采用如下公式计算得到输出u(t)：

其中，err(t)为所述前动力舱控制器的输入值和所述前驱动压力传感器的输入值之差或所述后动力舱控制器的输入值和所述后驱动压力传感器的输入值之差，kp为比例系数，ti为积分时间常数，td为微分时间常数。

可选地，所述前动力舱行走比例阀和后动力舱行走比例阀输出的电流在第一电流值和第二电流值之间，其中，所述第一电流值小于所述第二电流值，且所述第一电流值对应所述前动力舱行走比例阀和后动力舱行走比例阀的最小开度值，所述第二电流值对应所述前动力舱行走比例阀和后动力舱行走比例阀的最大开度值。

可选地，所述第一电流值为200毫安，所述第二电流值为800毫安。

可选地，所述后驱动马达电流值为所述前驱动马达电流值范围加上正负预定量的调节量之和。

可选地，所述预定量为10、20、30、40或50。

可选地，当提梁机的行走车辆90度前进或后退时，以行走车辆前或后侧压力为基准，当调节侧压力大于基准侧预定值时，所述主控制器用于不断减小调节侧驱动泵输出值从而使调节侧与基准侧速度同步。

可选地，所述前动力舱行走比例阀和所述后动力舱行走比例阀为比例输出电磁阀。

通过控制器pid程序对采集的信号进行处理，从而对输出到驱动马达上的电流进行实时的动态调整，使得前后马达通过压力平衡而同步转速运行，使得设备平稳前进后退。

附图说明

图1为本申请一实施例的一种提梁机行走的同步控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。

如图1所示，为本申请一实施例的一种提梁机行走的同步控制系统的结构示意图，例如，所述提梁机可以是450吨、650吨、850吨、900吨或1700吨提梁机。

所述同步控制系统包括：前动力舱控制器11、后动力舱控制器12、主控制器13、前动力舱行走比例阀14、后动力舱行走比例阀15、前驱动马达16、后驱动马达17、前驱动压力传感器18和后驱动压力传感器19，其中，所述前动力舱控制器11、所述后动力舱控制器12、所述主控制器13、所述前动力舱行走比例阀14、所述后动力舱行走比例阀15、所述前驱动马达16和所述后驱动马达17通过控制器局域网络(controllerareanetwork，can)总线通信。

所述前动力舱控制器11的输出端和所述后动力舱控制器12的输出端分别连接所述主控制器13的输入端；所述主控制器13的输出端分别连接所述前动力舱行走比例阀14的输入端和所述后动力舱行走比例阀15的输入端；所述前动力舱行走比例阀14的输出端连接所述前驱动马达16；所述后动力舱行走比例阀15的输出端连接所述后驱动马达17；所述前驱动压力传感器18位于所述前驱动马达16以检测所述前驱动马达16的压力，所述前驱动压力传感器18的输出端连接所述前动力舱控制器11；所述后驱动压力传感器19位于所述后驱动马达17以检测所述后驱动马达17的压力，所述后驱动压力传感器19的输出端连接所述后动力舱控制器12。

在本申请的另一实施例中，所述主控制器13为比例-积分-微分(proportionintegrationdifferentiation，pid)控制器，包括比例单元(p)、积分单元(i)和微分单元(d)，即包括pid控制程序。所述pid控制器采用如下公式计算得到输出u(t)：

其中，err(t)为所述前动力舱控制器11的输入值和所述前驱动压力传感器18的输入值之差或所述后动力舱控制器12的输入值和所述后驱动压力传感器19的输入值之差，kp为比例系数，ti为积分时间常数，td为微分时间常数。

在本申请的另一实施例中，比例系数kp的调节范围一般是：0.1—100。

在本申请的另一实施例中，积分时间常数ti是偏差引起输出增长的时间。积分时间设为1秒，则输出变化100％所需时间为1秒。初调时可以把积分时间设置长些，例如最大值，例如为30秒，然后慢慢调小直到系统稳定为止。

在本申请的另一实施例中，微分时间常数td是偏差值的变化率。例如，如果输入偏差值线性变化，则在调节器输出侧叠加一个恒定的调节量。大部分控制系统不需要调节微分时间。因为只有时间滞后的系统才需要附加这个参数。如果通过比例、积分参数的调节还是收不到理想的控制要求，就可以调节微分时间。初调时可以把微分时间常数设置最小值，例如为零，然后慢慢调大，直到系统稳定。

所述前动力舱行走比例阀14和所述后动力舱行走比例阀15输出的电流在第一电流值和第二电流值之间，其中，所述第一电流值小于所述第二电流值，且所述第一电流值对应所述前动力舱行走比例阀14和后动力舱行走比例阀15的最小开度值，所述第二电流值对应所述前动力舱行走比例阀14和后动力舱行走比例阀15的最大开度值。则所述前动力舱行走比例阀14向所述前驱动马达16输出工作电流，所述后动力舱行走比例阀15向所述后驱动马达17输出工作电流。

在本申请的另一实施例中，所述第一电流值200毫安(ma)，所述所述第二电流值为600ma。

在本申请的另一实施例中，所述前动力舱行走比例阀14和所述后动力舱行走比例阀15为比例输出电磁阀。

在本申请的另一实施例中，所述前动力舱行走比例阀14向所述前驱动马达16输出的工作电流可以等于所述后动力舱行走比例阀15向所述后驱动马达17输出的工作电流。

在本申请的另一实施例中，所述后动力舱行走比例阀15向所述后驱动马达17输出的工作电流是以所述前动力舱行走比例阀14向所述前驱动马达16输出的工作电流为基准在加上预定的调节量，即所述后驱动马达17的电流值为所述前驱动马达16电流值加上正负预定量的调节量，其中，所述调节量可以为10、20、30、40和50。例如，所述前动力舱行走比例阀14给到所述前驱动马达16的电流基础值为x毫安，则所述后动力舱行走比例阀15给到所述后驱动马达17的电流值以x毫安为基础加上正负所述调节量，例如，当所述调节量为50时，则所述后动力舱行走比例阀15给到所述后驱动马达17的电流值为(x+50)毫安或(x-50)毫安。

在本申请的另一实施例中，所述主控制器13通过提梁机前后大车行走时所述前驱动压力传感器18和所述后驱动压力传感器19的检测的各自的压力信号，计算出需要在电流基础值上附加多少电流调节量。

在本申请的另一实施例中，当提梁机的行走车辆90度前进或后退时，以行走车辆前或后侧压力为基准，当调节侧压力大于基准侧预定值(例如，3兆帕)时，所述主控制器13用于不断减小调节侧驱动泵输出值从而使调节侧与基准侧速度同步。

在本申请的另一实施例中，所述前驱动压力传感器18用于检测所述前驱动马达16的前进压力和后退压力。

在本申请的另一实施例中，所述后驱动压力传感器19用于检测所述后驱动马达17的前进压力和后退压力。

上述实施例描述的提梁机行走的同步控制系统，通过提梁机前后大车行走时的压力信号反馈对驱动马达进行自动pid流量调节，从而实现对驱动马达的闭环控制，对输出到驱动马达上的电流进行实时的动态调整，使得前后马达通过压力平衡而同步转速运行，使整车行走更平稳顺畅，减小机械损耗，提高整车的舒适度安全性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所属技术领域的技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，并被通讯设备内部的处理器执行，前述的程序在被执行时处理器可以执行包括上述方法实施例的全部或者部分步骤。其中，所述处理器可以作为一个或多个处理器芯片实施，或者可以为一个或多个专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)的一部分；而前述的存储介质可以包括但不限于以下类型的存储介质：闪存(flashmemory)、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。