一种直臂式高空作业平台控制系统及控制方法与流程

本发明属于高空作业平台技术领域，具体涉及一种直臂式高空作业平台控制系统及控制方法。

背景技术：

高空作业平台是一种将施工人员送达至指定高度、指定位置进行施工作业的一种工程机械，高空作业平台主要可分为剪叉式、曲臂式、直臂式等多种类型。直臂式高空作业平台一般可执行的动作如图1所示，具体可分为①车辆前进后退、②车辆左转右转、③底盘回转、④主臂变幅、⑤主臂伸缩、⑥曲臂变幅、⑦平台回转、⑧平台调平八个动作。

如上所示，高空作业平台的8个动作全部都由相应电控手柄进行动作控制调节，手柄控制算法的优劣性将直接影响高空作业平台各个动作的稳定性及响应性，因此手柄控制算法的设计显得格外重要。

目前直臂式高空作业平台电控手柄算法主要根据手柄推出的ad值，以一定的放大倍数得到阀最终开度的目标电流，然后以设定速度达到阀的目标开度。但是目前应用的手柄算法存在如下问题：逻辑复杂并且架构不清晰导致除开发本算法的设计人员外，其他技术人员很难理解其控制逻辑；参数众多导致现场调试人员在不理解控制逻辑的情况下进行参数标定工作时会产生困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种直臂式高空作业平台控制系统及控制方法，提高高空作业平台各动作的稳定性及响应性。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种直臂式高空作业平台控制系统，包括信息输入单元、控制单元和执行单元；

所述信息输入单元包括用于调节高空作业平台动作的电控手柄和用于采集高空作业平台状态信息的检测元件；

所述控制单元用于根据所述电磁阀输出的电流信号和检测元件采集的当前时刻高空作业平台的状态信息输出相应的控制信号；

所述执行单元用于根据所述控制信号控制高空作业平台执行相应的动作，包括所述电控手柄对应前推和后拉操作分别驱控的电磁阀。

进一步的，还包括与控制单元信号连接的显示器：用于参数标定及信息显示。

进一步的，还包括与控制单元信号连接的gps单元：用于实现高空作业平台的远程定位。

优选的，所述检测元件包括至少两个倾角传感器，分别用于检测底盘以及高空作业平台的角度。

优选的，所述检测元件还包括长角传感器用于检测主臂的角度以及伸出长度。

优选的，所述检测元件包括限位开关，控制单元根据限位开关采集的信息限制高空作业平台的回转角度。

优选的，所述电控手柄包括前进后退手柄、车轮转向手柄、底盘回转手柄、主臂变幅手柄、主臂伸缩手柄、曲臂变幅手柄、平台回转手柄、平台调平手柄。

第二方面，本发明提供一种直臂式高空作业平台的控制方法，包括：

当电控手柄仅进行前推操作时，控制与电控手柄的前推操作相对应的电磁阀的电流达到阀开启电流，在设定时间内维持，并按照指定速度使该电磁阀的电流达到目标电流；且控制与电控手柄的后拉操作相对应的电磁阀的电流直接降为0；

当电控手柄仅进行后拉操作时，控制与电控手柄的后拉操作相对应的电磁阀的电流达到阀开启电流，在设定时间内维持，并按照指定速度使该电磁阀的电流达到目标电流；且控制与电控手柄的前推操作相对应的电磁阀的电流直接降为0。

进一步的，当电控手柄未进行前推及后拉操作时，控制相应的电磁阀的电流按照指定速度降为0。

进一步的，当出现车辆动作限制时，同时控制与前推和后拉动作对应的电磁阀的电流按照指定速度降为0。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明系统初次上电进入初始化状态，使前推动作和后拉动作的电磁阀的电流都为零；高空作业平台执行动作过程中，根据检测元件监测到现在车辆状态，判断进入不同状态，本系统逻辑简单并且架构清晰，其他维修的技术人员可以简单的理解其控制逻辑；本系统设置的参数少，可以简化现场调试人员参数标定工作。

附图说明

图1是直臂式高空作业平台的可执行动作示意图；

图2是本发明实施例提供的一种直臂式高空作业平台控制系统的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种高空作业平台电控手柄控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本发明实施例主要以直臂式高空作业平台作为研究对象，如图1所示，是本发明实施例提供的直臂式高空作业平台的可执行动作示意图，具体可分为：①车辆前进后退、②车辆左转右转、③底盘回转、④主臂变幅、⑤主臂伸缩、⑥曲臂变幅、⑦平台回转、⑧平台调平八个动作。需要说明的是，本发明实施例提供的高空作业平台电控系统及方法同样适用于其他类型的高空作业平台。

实施例一：

如图1-2所示，一种直臂式高空作业平台控制系统，包括：

信息输入单元包括：用于调节高空作业平台各动作的相应电控手柄、用于采集高空作业平台状态信息的检测元件；调节高空作业平台各动作的电控手柄有前进后退手柄、车轮转向手柄、底盘回转手柄、主臂变幅手柄、主臂伸缩手柄、曲臂变幅手柄、平台回转手柄、平台调平手柄。

检测元件包括至少两个倾角传感器、长角传感器、限位开关；两个倾角传感器分别用于检测底盘以及平台的角度；长角传感器用于检测主臂的角度以及伸出长度；控制单元根据限位开关采集的信息限制高空作业平台的回转角度。

控制单元：控制器用于根据所述电磁阀输出的电流信号和检测元件采集的当前时刻高空作业平台的状态信息输出相应的控制信号；

所述执行单元用于根据所述控制信号控制高空作业平台执行相应的动作；包括所述电控手柄对应前推和后拉操作分别驱控的电磁阀。

各电控手柄分别与相应动作的上动作电磁阀、下动作电磁阀通过控制单元电性连接；操作各电控手柄后经过控制单元中手柄控制算法处理后产生输出电流作用于各电磁阀的线圈上。需要说明的是，在本申请中，上动作指前推动作，下动作指后拉动作；所述上动作电磁阀是指与对应前推动作设置的电磁阀，所述下动作电磁阀是指对应后拉动作设置的电磁阀。

高空作业平台电控手柄控制系统还包括gps单元和显示器；显示器与控制单元信号连接，用于参数标定及信息显示；所述gps单元与控制单元信号连接，用于实现高空作业平台的远程定位。

实施例二：

如图3所示，一种高空作业平台电控手柄控制方法，包括：

高空作业平台电控手柄控制系统初次上电，系统进入初始化状态，使调节各动作的上动作和下动作的电磁阀的电流都为零，然后系统进入第一状态；然后高空作业平台电控手柄控制系统根据车辆状态判断进入第一状态、第二状态、第三状态或第四状态。

高空作业平台执行动作过程中，当检测元件监测到现在车辆处于不安全状态需要限制动作时，系统进入第一状态，执行第一状态的相关子程序，使控制相应动作的上动作电磁阀和下动作电磁阀都按照设定速度最终降为零；

高空作业平台执行动作过程中，当检测元件监测到现在车辆处于安全状态，相应动作手柄不触发时，系统进入第二状态，执行第二状态的相关子程序，使控制相应动作的上动作电磁阀和下动作电磁阀都按照设定速度最终降为零；按照设定速度降为零的目的是考虑到上动作或下动作电磁阀电流可能此时并不为零，直接降为零会导致电磁阀阀芯迅速关闭，此时产生的液压冲击将会导致动作的不稳定。

高空作业平台执行动作过程中，当检测元件监测到现在车辆处于安全状态，相应手柄执行前推动作操作时，下动作电磁阀的电流直接降为零，系统进入第三状态，执行第三状态的相关子程序，相对动作的上动作电磁阀电流按照第一设定速度到达阀开启电流，并在设定时间内维持，继续按照第二设定速度达到目标电流；

高空作业平台执行动作过程中，当检测元件监测到现在车辆处于安全状态，相应手柄执行后拉动作操作时，上动作电磁阀的电流降为零，系统进入第四状态，执行第四状态的相关子程序，相对动作的下动作电磁阀电流按照第三设定速度到达阀开启电流，并在设定时间内维持，继续按照第四设定速度达到目标电流；利用时间让液压油压力在阀口处先达到稳定状态，再缓慢开启阀门会使各动作达到平稳无冲击的效果，改善各液压缸动作的稳定性及响应性。

电磁阀的开启电流可根据所选电磁阀的技术手册查询，目标电流为手柄推出值乘以下动作放大倍数，维持时间可根据现场调试效果及响应性要求确定相关值。

车辆动作有限制是指根据倾角传感器、长角传感器、限位开关等实时数据判断出车辆处于非安全状态或者有故障；第二状态、第三状态、第四状态的三个状态的相互跳转都是在车辆动作无限制的情况下进行的；当车辆动作有限制时，会进入第一状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。