一种高空作业平台闭环自适应控制系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高空作业平台闭环自适应控制系统及其方法。
【背景技术】
[0002]自行走式高空作业平台是一种载人的工程机械，操作者位于平台上操作并进行作业。如果控制存在漏洞则会影响到人身安全和财产损害，所以对其安全性要求很高。高空作业平台相对其他机械还存在一个使用广泛常用于租赁行业，有时是换人不换车。高空作业平台经常是连续工作，工作强度大。对车辆的可靠性和平稳性等需要严格要求。自行走式高空作业平台又分为剪叉式、折叠臂式、直臂式等。与其他工程机械相比高空作业平台的电控系统不是最复杂的但是由于其载人作业，安全保护则显得尤其重要。
[0003]直臂式自行走式高空作业平台基本组成有转台、平台、臂架、车架，在转台设有操作界面能够进行臂架变幅、臂架伸缩、转台回转、平台摆动和平台调平等基本动作。平台不仅可以实现转台的操作动作还可以进行车辆行驶和转向。对于一般的电控系统会有转台控制器、平台控制器、各种传感器及检测开关、操作按钮或手柄、显示系统等组成。转台控制器和平台控制接受传感器及检测开关的信号，两个控制器之间通过CAN线传输信号，通过两个控制器进行逻辑判断最终确定输出信号控制车辆的各种动作。显示界面显示车辆信息。
[0004]由于高空作业平台的广泛应用，用户对其智能化要求也越来越高。因为高空作业平台工作强度大经常进行转场，而且操作者也不是固定化的，对于操作者的培训业往往是口头相传，固易于操作能够智能排除故障显得尤其重要，现有的直臂式高空作业平台基本的电气控制系统由转台控制器、平台控制、电信号输入部分(包括开关、手柄和传感器)、电信号输出部分。在两个控制器中经过简单的逻辑判断。如下图1所示的控制系统，平台操作信号进入平台控制器，由平台控制器进行与转台控制之间的信号传输和交换，各类传感器显示车辆的信息和状态。通过控制系接受的指令和传感器的状态做出判断，输出正确的指令到达功能阀组及其他的执行元件。该控制系统简单的实现了指令等判断从而形成输出作用在执行元件，实现车辆的动作。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种高空作业平台闭环自适应控制系统及其方法，该控制系统可以实现多重闭环自适应控制，手柄输入信号与阀响应的动作效果形成闭环闭环控制，传感器检测信号与阀响应动作效果的闭环控制和阀自身的电流反馈的闭环控制，该系统形成的三重闭环自适应控制系统，使得高空作业平台的控制更加安全可靠。不受其他因素的影响，提高了功能阀控制动作的平稳性和可靠性。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种高空作业平台闭环自适应控制系统，包括平台操作按钮、平台可编程控制器、转台可编程控制器、转台操作按钮、转台显示器、臂架长度角度传感器、转台回转编码器、功能阀组；
平台可编程控制器和转台可编程控制器具有双向反馈线，平台操作按钮通过平台可编程控制器连接转台可编程控制器，转台显示器和臂架长度角度传感器均连接转台可编程控制器，
功能阀组设有反馈线束到达转台可编程控制器，反馈线束将阀组所对应动作的阀组电流输入到控制器。
[0007]本发明还提供一种高空作业平台闭环自适应控制方法，其特征在于，将高空作业平台的功能动作的实时阀电流读入到控制器，来判断动作是否按照信号的输入大小的变化而相应的变化阀组的电流值得大小，如果电流值为0则代表断路，表示控制器到阀组的输出得不到及时的相应这时候应该发出报警并显示在显示器上表示故障，利用功能阀组到可编程控制器的反馈线在控制系统里做一个队功能阀组动作的闭环控制。
[0008]所述的功能动作包括转台回转、臂架变幅、臂架伸缩动作。
[0009]所述的闭环控制包括主臂伸缩的闭环控制、主臂变幅的闭环控制和转台变幅的闭环控制。
[0010]主臂伸缩的闭环控制具体方法具体为:臂架长度传感器读入控制器的信号为L，表示高空作业平台现在臂架的伸缩所处的状态，Lo为臂架伸缩信号初始给定时的初始臂长，设定伸方向的输出值Yi表示，缩方向的输出值用Y2表示。如果给定的手柄信号为乂工首先判断&的手柄信号是否处于中间区域，如果处于中间区域则YjPY2信号大小为0表示没有动作。如果手柄信号处于Xi伸的范围内给出相应的输出Yl.，判断阀组伸缩阀的反馈电流Ii是否等于零，如果等于零这输出Yi=0并在显示器显示报警1，表示阀组中伸缩阀断路没有形成控制回路，需要检查硬件电路。如果则继续下步，一段周期时间T后读入长度传感器的信号设为Li，判断1^是否大于Lo，如果成立则表示输出和动作后的现象成对应关系，如果不成立即则表示输出有误方向不对或者方向相反，在经过几个周期时间后增大输出Yi在合理的安全范围内的输出值仍没有按照正确的动作方向进行伸臂则输出Yi=0停止动作并在显示器中显示故障2表示臂架伸缩动作故障，防止错误动作本来为伸的动作相应的臂架长度传感器的读入数据应该朝向数据增大的方向，避免了车辆误动作后引起的安全事故。如果手柄信号处于X:缩的范围内给出相应的输出Y2，判断阀组伸缩阀的反馈电流1:是否等于零，如果等于零这输出Υ2=0并在显示器显示报警1，表示阀组中伸缩阀断路没有形成控制回路，需要检查硬件电路。如果1:40则继续下步，一段周期时间Τ后读入长度传感器的信号设为U，判断1^是否小于Lo，如果成立则表示输出和动作后的现象成对应关系，如果不成立即U 2 L,则表示输出有误方向不对或者方向相反，在经过几个周期时间后增大输出Y2在合理的安全范围内的输出值仍没有按照正确的动作方向进行缩臂则输出Υ2=0停止动作并在显示器中显示故障2表示臂架伸缩动作故障，防止错误动作本来为缩的动作相应的臂架长度传感器的读入数据应该朝向数据减小的方向，避免了车辆误动作后引起的安全事故。保证车辆的伸缩臂架按照操作的正确方向进行，如果不一致则停止动作并进行报警。
[0011]主臂变幅的闭环控制具体为:臂架角度传感器读入控制器的信号为Α，表示高空作业平台现在臂架的变幅所处的状态，Αο为臂架变幅信号初始给定时的初始臂架角度。设定变幅起方向的输出值Υ3表示，变幅落方向的输出值用Υ4表示。如果给定的手柄信号为Χ2首先判断Χ2的手柄信号是否处于中间区域，如果处于中间区域则Υ3和Υ4信号大小为0表示没有动作，如果手柄信号处于Χ2变幅起的范围内给出相应的输出Υ3，判断阀组变幅阀的反馈电流12是否等于零，如果等于零这输出Υ3=0并在显示器显示报警3，表示阀组中变幅阀断路没有形成控制回路，需要检查硬件电路，如果12在0则继续下步，一段周期时间T后读入角度传感器的信号设为Ai，判断六工是否大于Αο，如果成立则表示输出和动作后的现象成对应关系，如果不成立即^^如则表示输出有误方向不对或者方向相反，在经过几个周期时间后增大输出Υ3在合理的安全范围内的输出值仍没有按照正确的动作方向进行变幅起臂架则输出Υ3=0停止动作并在显示器中显示故障4表示臂架变幅动作故障，防止错误动作本来为变幅起的动作相应的臂架角度传感器的读入数据应该朝向数据增大的方向，避免了车辆误动作后引起的安全事故。如果手柄信号处于Χ2变幅落的范围内给出相应的输出Υ4，判断阀组变幅阀的反馈电流12是否等于零，如果等于零这输出Υ4=0并在显示器显示报警3，表示阀组中伸缩阀断路没有形成控制回路，需要检查硬件电路。如果12在0则继续下步，一段周期时间Τ后读入长度传感器的信号设为&，判断^是否小于Αο，如果成立则表示输出和动作后的现象成对应关系，如果不成立即^ 2 Αο则表示输出有误方向不对或者方向相反，在经过几个周期时间后增大输出Υ4在合理的