一种工程机械电液执行轨迹控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种工程机械电液执行轨迹控制系统及其控制方法。

背景技术：

现有工程机械如滑移装载机或挖掘机，大多是通过操作者的观察、感觉和经验控制下执行机构如翻斗臂或挖掘臂进行各个动作，很难实现准确的运动轨迹。在狭小受限的工作场合，执行机构提升的高度超过限高，容易造成人员的伤害及设备的损坏等问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种工程机械电液执行轨迹控制系统及其控制方法。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种工程机械电液执行轨迹控制系统，包括设在工程机械本体上的操作总成、执行总成和驱动总成，还包括信息处理总成，操作总成由操作者操控将动作指令发送到信息处理总成，信息处理总成向驱动总成发出动作指令，驱动总成执行动作指令驱动执行总成并由执行总成完成动作指令，所述信息处理总成包括cpu和设在执行总成上的角度传感器，操作总成上接有信号线连接到cpu和角度传感器上，cpu上接有信号线连接到角度传感器和驱动总成，所述操作总成包括用于设定输入的用户操作面板；所述执行总成包括转接在工程机械本体上的执行臂和转接在执行臂上的执行终端，所述驱动总成为电液驱动系统，电液驱动系统包括设在工程机械本体与执行臂之间使执行臂相对工程机械本体转动的提升液压缸和设在执行臂与执行终端之间使执行终端相对执行臂转动的翻转液压缸。

进一步的，所述角度传感器包括设在执行臂与工程机械本体转接处监测执行臂相对工程机械本体转动角度的执行臂角度传感器和设在执行终端与执行臂转接处监测执行终端相对执行臂转动角度的执行终端角度传感器。

一种工程机械电液执行轨迹控制系统的控制方法，包括如下步骤：1)操作者通过用户操作面板设定输入动作指令；2)cpu的数据处理，同时显示在用户操作面板上供用户查看和修改设定；3)cpu输出动作指令使提升液压缸和翻转液压缸动作，同时执行臂角度传感器将执行臂相对工程机械本体转动的角度θ反馈回cpu，执行终端角度传感器将执行终端相对执行臂转动的角度γ反馈回cpu，再由cpu计算得出执行终端的最高点离工程机械所在地面的高度h’，操作者操作工程机械使执行终端的最高点离工程机械所在地面的高度h’不超过现场的限高h。

(三)有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明提到的一种工程机械电液执行轨迹控制系统及其控制方法，信息反馈能精准地采集到工程机械的运动状态，并将数据传递给cpu进行分析处理，从而精确地控制工程机械上执行终端的工作范围，使其在操作者的设定值之内，不超过现场的限高h。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一种工程机械电液执行轨迹控制系统，包括设在工程机械本体(1)上的操作总成、执行总成和驱动总成，还包括信息处理总成，操作总成由操作者操控将动作指令发送到信息处理总成，信息处理总成向驱动总成发出动作指令，驱动总成执行动作指令驱动执行总成并由执行总成完成动作指令，所述信息处理总成包括cpu(2)和设在执行总成上的角度传感器，操作总成上接有信号线连接到cpu和角度传感器上，cpu上接有信号线连接到角度传感器和驱动总成，所述操作总成包括用于设定输入的用户操作面板(11)，所述执行总成包括转接在工程机械本体上的执行臂(31)和转接在执行臂上的执行终端(32)，所述驱动总成为电液驱动系统(4)，电液驱动系统包括设在工程机械本体与执行臂之间使执行臂相对工程机械本体转动的提升液压缸(41)和设在执行臂与执行终端之间使执行终端相对执行臂转动的翻转液压缸42。

其中，所述角度传感器包括设在执行臂与工程机械本体转接处监测执行臂相对工程机械本体转动角度的执行臂角度传感器(51)和设在执行终端与执行臂转接处监测执行终端相对执行臂转动角度的执行终端角度传感器52。

一种工程机械电液执行轨迹控制系统的控制方法，包括如下步骤：1)操作者通过用户操作面板设定输入动作指令；2)cpu的数据处理，同时显示在用户操作面板上供用户查看和修改设定；3)cpu输出动作指令使提升液压缸和翻转液压缸动作，同时执行臂角度传感器将执行臂相对工程机械本体转动的角度θ反馈回cpu，执行终端角度传感器将执行终端相对执行臂转动的角度γ反馈回cpu，再由cpu计算得出执行终端的最高点离工程机械所在地面的高度h’，操作者操作工程机械使执行终端的最高点离工程机械所在地面的高度h’不超过现场的限高h。

本发明提到的一种工程机械电液执行轨迹控制系统及其控制方法，执行臂角度传感器离工程机械所在地面的高度h1是固定的，执行臂角度传感器与执行终端角度传感器之间的直线距离l1也是固定的，还有就是执行终端角度传感器与执行终端最前端之间的距离l2也是固定的，因此就可以得到基于h1、l1和l2固定值的计算函数h’＝f(θ，γ)，这是比较容易的建模计算，cpu根据变量θ和γ计算得出h’，在此就不赘述。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种工程机械电液执行轨迹控制系统及其控制方法，包括设在工程机械本体上的操作总成、执行总成和驱动总成，还包括信息处理总成，操作总成由操作者操控将动作指令发送到信息处理总成，信息处理总成向驱动总成发出动作指令，驱动总成执行动作指令驱动执行总成并由执行总成完成动作指令，控制方法包括以下步骤：1)操作者通过用户操作面板设定输入动作指令；2)CPU的数据处理，同时显示在用户操作面板上供用户查看和修改设定；3)CPU输出动作指令使提升液压缸和翻转液压缸动作，同时执行臂角度传感器将执行臂相对工程机械本体转动的角度θ反馈回CPU，本发明信息反馈能精准地采集到工程机械的运动状态，并将数据传递给CPU进行分析处理。

技术研发人员：田中山;刘胜;杨昌群;牛道东;左志恒;林源文;殷希
受保护的技术使用者：中国石化销售有限公司华南分公司;扬州恒春电子有限公司
技术研发日：2018.08.02
技术公布日：2018.12.18