一种车载平台支腿同步控制方法和系统与流程

本发明涉及车载平台控制系统领域，特别是指一种车载平台支腿同步控制方法和系统。

背景技术：

目前，许多军用与民用的车载设备都需要车载平台可靠支撑，例如车载火炮发射装置、车载雷达、大型吊机等。当这些车载设备到达指定地点后，车辆自带四条液压支腿需要伸出、可靠支撑以及调平。

在支腿伸出过程中，需要保证四条支腿同步伸出、支撑，以避免车辆倾斜角度过大。在自动控制四个支腿伸出动作时，一般采用开环的控制方式，即以相同控制量控制四个支腿相应的液压阀件，但是由于液压阀件的差异性，使得四个支腿伸出动作难以同步。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种车载平台支腿同步控制系统及方法，用于解决现有技术中车载平台的四个支腿伸出动作难同步的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种车载平台支腿同步控制方法，所述车载平台包括主控制器和支腿，每个所述支腿上均设置有多路阀和位移传感器，所述控制方法包括：

所述支腿动作开始时，所述主控制器将控制量传至所述多路阀，所述多路阀控制所述支腿按照相同数值的初始规划速度运动；

所述支腿动作过程中，所述位移传感实时器采集与其相对应的所述支腿的支腿实际信号，并将所述支腿实际信号传至所述主控制器；

以任意一个所述支腿的实际信号为基准，所述主控制器修正其他所述支腿的控制量后，将所述控制量传至与其相对应的所述多路阀上，所述多路阀控制所述支腿同步运动。

其中，所述支腿动作过程中，所述支腿实际信号包括所述支腿的实际伸出长度和实际速度。

其中，所述主控制器的修正过程包括：

以任意一个所述支腿的实时伸出长度为基准，所述主控制器实时将其它所述支腿的实际伸出长度与作为基准的所述支腿的实际伸出长度对比，计算出其它所述支腿的规划速度；

所述主控制器将根据所述支腿的实际速度和规划速度得到的所述控制量传至所述多路阀，所述多路阀驱动所述支腿实际速度与其规划速度相同。

其中，所述支腿包括左前支腿、左后支腿、右前支腿和右后支腿，在所述支腿动作过程中，以所述左前支腿为基准。

其中，每个所述支腿上的所述多路阀分别进行闭环控制。

其中，所述规划速度方法包括：

根据所述右前支腿的实际伸出长度计算所述右前支腿的规划速度：

若-δsha＜sh2-sh1＜δsha，speedsh2(set)＝initialspeed；

若sh2-sh1＞δsha，speedsh2(set)＝initialspeed-δspeeda；

若sh2-sh1＞δshb，speedsh2(set)＝initialspeed-δspeedb；

若sh2-sh1＜-δsha，speedsh2(set)：initialspeed+δspeeda；

若sh2-sh1＜-δshb，speedsh2(set)：initialspeed+δspeedb；

其中，sh1为左前支腿长度，sh2为右前支腿长度，δsha、δshb为支腿长度差异设定值，δsha＜δshb，initialspeed为支腿初始规划速度设定值，speedsh1(set)为左前支腿规划速度，speedsh2(set)为右前支腿规划速度，长度单位均为mm，速度单位均为mm/s；

根据所述左后支腿的实际伸出长度计算所述左后支腿的规划速度：

若-δsha＜sh3-sh1＜δsha，speedsh3(set)＝initialspeed；

若sh3-sh1＞δsha，speedsh3(set)＝initialspeed-δspeeda；

若sh3-sh1＞δshb，speedsh3(set)＝initialspeed-δspeedb；

若sh3-sh1＜-δsha，speedsh3(set)：initialspeed+δspeeda；

若sh3-sh1＜-δshb，speedsh3(set)：initialspeed+δspeedb；

其中，sh1为左前支腿长度，sh3为左后支腿长度，speedsh3(set)为左后支腿规划速度；

根据所述右后支腿的实际伸出长度计算所述右后支腿的规划速度：

若-δsha＜sh4-sh1＜δsha，speedsh4(set)＝initialspeed；

若sh4-sh1＞δsha，speedsh4(set)＝initialspeed-δspeeda；

若sh4-sh1＞δshb，speedsh4(set)＝initialspeed-δspeedb；

若sh4-sh1＜-δsha，speedsh4(set)：initialspeed+δspeeda；

若sh4-sh1＜-δshb，speedsh4(set)：initialspeed+δspeedb；

其中，sh1为左前支腿长度，sh4为右后支腿长度，speedsh4(set)为右后支腿规划速度。

其中，所述多路阀的闭环控制方法包括：

a1、若每n个控制周期内均满足：speedshx-speedshx(set)＞0，且blx＞mina，则控制输入blx＝blx-offseta*p；

其中，x为1、2、3、4中的任意一个，speedsh1为左前支腿实际速度，speedsh2为右前支腿实际速度，speedsh3为左后支腿实际速度，speedsh4为右后支腿实际速度，p为闭环控制比例系数，offseta为支腿多路阀闭环控制输入减速修正设定值，mina为支腿多路阀闭环控制输入下限设定值，blx为所述多路阀的控制量；

a2、若每n个控制周期内均满足：speedshx-speedshx(set)＜0，且blx＜maxa，则控制输入blx＝blx+offsetb*p；

其中，maxa为支腿多路阀闭环控制输入上限设定值；

a3、若不满足a1、a2，则控制周期计数清零。

其中，所述闭环控制比例系数的设定方法包括：

若fab(speedshx-speedshx(set))＞d，比例系数p＝pe；

若fab(speedshx-speedshx(set))＞c，比例系数p＝pd；

若fab(speedshx-speedshx(set))＞b，比例系数p＝pc；

若fab(speedshx-speedshx(set))＞a，比例系数p＝pb；

若fab(speedshx-speedshx(set))≤a，比例系数p＝pa；

其中，a、b、c、d为实际速度与规划速度差异设定值，a＜b＜c＜d＜e，pa、pb、pc、pb、pe为闭环控制比例系数设定值，pa＜pb＜pc＜pd＜pe。

一种车载平台支腿同步控制系统，包括主控制器和支腿，每个所述支腿上均设置有多路阀和位移传感器；

所述位移传感器用于，实时采集与其相对应的所述支腿的支腿实际信号，所述支腿实际信号包括支腿的伸出长度和所述支腿的实际速度，并将所述支腿实际信号传至所述主控制器；

所述主控制器用于，分析处理所述支腿实际信号并得到所述支腿的规划速度，根据所述支腿的规划速度和实际速度得到控制量，并将所述控制量传至所述多路阀；

所述多路阀用于，按照所述控制量驱动所述支腿以相同的速度运动。

其中，所述支腿采用液压缸驱动。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，本发明的车载平台支腿同步控制系统可实现车载平台支腿同步伸出。本发明的车载平台支腿同步控制方法可实现车载平台支腿同步伸出。

附图说明

图1为本发明的车载平台支腿同步控制系统的组成原理图；

图2为本发明的车载平台支腿同步控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的车载平台的四个支腿伸出动作难同步的问题，提供一种车载平台支腿同步控制方法和系统。

如图1-2所示的，本发明实施例提供了一种车载平台支腿同步控制方法，所述车载平台包括主控制器和支腿，每个所述支腿上均设置有多路阀和位移传感器，所述控制方法包括：

所述支腿动作开始时，所述主控制器将控制量传至所述多路阀，所述多路阀控制所述支腿按照相同数值的初始规划速度运动；

所述支腿动作过程中，所述位移传感实时器采集与其相对应的所述支腿的支腿实际信号，并将所述支腿实际信号传至所述主控制器；

以任意一个所述支腿的实际信号为基准，所述主控制器修正其他所述支腿的控制量后，将所述控制量传至与其相对应的所述多路阀上，所述多路阀控制所述支腿同步运动。

本发明的车载平台支腿同步控制方法可实现所述支腿同步伸出。在每个支腿上均设置有多路阀和位移传感器，多路阀用于控制支腿的伸出速度，位移传感器用于实时采集支腿的支腿实际信号。本发明的控制方法是先给所有支腿同样的初始规划速度，由多路阀控制所有支腿都按照初始规划速度运动。在支腿运动的过程中，所有支腿的实际运动情况都存在偏差，此时，以其中一个支腿的实际信号为基准，控制其他支腿的实际信号与作为基准的支腿的实际信号相同，分析处理后得到控制其他支腿的多路阀的控制量，保证所有支腿伸出的速度均相同，实现车载平台支腿同步伸出。

其中，所述支腿动作过程中，所述支腿实际信号包括所述支腿的实际伸出长度和实际速度。

其中，所述主控制器的修正过程包括：

以任意一个所述支腿的实时伸出长度为基准，所述主控制器实时将其它所述支腿的实际伸出长度与作为基准的所述支腿的实际伸出长度对比，计算出其它所述支腿的规划速度；

所述主控制器将根据所述支腿的实际速度和规划速度得到的所述控制量传至所述多路阀，所述多路阀驱动所述支腿实际速度与其规划速度相同。

本发明的车载平台支腿同步控制方法的位移传感器用于实时采集支腿的伸出长度和实际速度。在支腿运动的过程中，所有支腿的实际伸出长度和实际速度都存在偏差，以其中一个支腿的伸出长度和实际速度为基准，将其他支腿的速度均调整与作为基准的支腿的速度相同，此过程为主控制器的修正过程。主控制的修正过程具体为先以任意一个所述支腿的实时伸出长度为基准，将其它所述支腿的实际伸出长度与作为基准的所述支腿的实际伸出长度对比，计算出其它所述支腿的规划速度；再根据所述支腿的实际速度和规划速度计算得到控制多路阀的控制量；最后将控制量传至多路阀，多路阀控制支腿运动，保证所有支腿伸出的速度相同，实现车载平台支腿同步伸出。

其中，所述支腿包括左前支腿、左后支腿、右前支腿和右后支腿，在所述支腿动作过程中，以所述左前支腿为基准。

本发明的车载平台支腿同步控制方法的支腿可以采用四个支腿，分别为左前支腿、左后支腿、右前支腿和右后支腿，在主控制器修正过程中，以左前支腿为基准，将其他支腿的实际信号均调整到与左前支腿相同。

其中，每个所述支腿上的所述多路阀分别进行闭环控制。

其中，所述多路阀的闭环控制方法包括：

a1、若每n个控制周期内均满足：speedshx-speedshx(set)＞0，且blx＞mina，则控制输入blx＝blx-offseta*p；

其中，x为1、2、3、4中的任意一个，speedsh1为左前支腿实际速度，speedsh2为右前支腿实际速度，speedsh3为左后支腿实际速度，speedsh4为右后支腿实际速度，p为闭环控制比例系数，offseta为支腿多路阀闭环控制输入减速修正设定值，mina为支腿多路阀闭环控制输入下限设定值，blx为所述多路阀的控制量；

a2、若每n个控制周期内均满足：speedshx-speedshx(set)＜0，且blx＜maxa，则控制输入blx＝blx+offsetb*p；

其中，maxa为支腿多路阀闭环控制输入上限设定值；

a3、若不满足a1、a2，则控制周期计数清零。

其中，所述闭环控制比例系数的设定方法包括：

若fab(speedshx-speedshx(set))＞d，比例系数p＝pe；

若fab(speedshx-speedshx(set))＞c，比例系数p＝pd；

若fab(speedshx-speedshx(set))＞b，比例系数p＝pc；

若fab(speedshx-speedshx(set))＞a，比例系数p＝pb；

若fab(speedshx-speedshx(set))≤a，比例系数p＝pa；

其中，a、b、c、d为实际速度与规划速度差异设定值，a＜b＜c＜d＜e，pa、pb、pc、pb、pe为闭环控制比例系数设定值，pa＜pb＜pc＜pd＜pe。

其中，所述规划速度方法包括：

根据所述右前支腿的实际伸出长度计算所述右前支腿的规划速度：

若-δsha＜sh2-sh1＜δsha，speedsh2(set)＝initialspeed；

若sh2-sh1＞δsha，speedsh2(set)＝initialspeed-δspeeda；

若sh2-sh1＞δshb，speedsh2(set)＝initialspeed-δspeedb；

若sh2-sh1＜-δsha，speedsh2(set)：initialspeed+δspeeda；

若sh2-sh1＜-δshb，speedsh2(set)：initialspeed+δspeedb；

其中，sh1为左前支腿长度，sh2为右前支腿长度，δsha、δshb为支腿长度差异设定值，δsha＜δshb，initialspeed为支腿初始规划速度设定值，speedsh1(set)为左前支腿规划速度，speedsh2(set)为右前支腿规划速度，长度单位均为mm，速度单位均为mm/s；

根据所述左后支腿的实际伸出长度计算所述左后支腿的规划速度：

若-δsha＜sh3-sh1＜δsha，speedsh3(set)＝initialspeed；

若sh3-sh1＞δsha，speedsh3(set)＝initialspeed-δspeeda；

若sh3-sh1＞δshb，speedsh3(set)＝initialspeed-δspeedb；

若sh3-sh1＜-δsha，speedsh3(set)：initialspeed+δspeeda；

若sh3-sh1＜-δshb，speedsh3(set)：initialspeed+δspeedb；

其中，sh1为左前支腿长度，sh3为左后支腿长度，speedsh3(set)为左后支腿规划速度；

根据所述右后支腿的实际伸出长度计算所述右后支腿的规划速度：

若-δsha＜sh4-sh1＜δsha，speedsh4(set)＝initialspeed；

若sh4-sh1＞δsha，speedsh4(set)＝initialspeed-δspeeda；

若sh4-sh1＞δshb，speedsh4(set)＝initialspeed-δspeedb；

若sh4-sh1＜-δsha，speedsh4(set)：initialspeed+δspeeda；

若sh4-sh1＜-δshb，speedsh4(set)：initialspeed+δspeedb；

其中，sh1为左前支腿长度，sh4为右后支腿长度，speedsh4(set)为右后支腿规划速度。

一种车载平台支腿同步控制系统，包括主控制器和支腿，每个所述支腿上均设置有多路阀和位移传感器；

所述位移传感器用于，实时采集与其相对应的所述支腿的支腿实际信号，所述支腿实际信号包括支腿的伸出长度和所述支腿的实际速度，并将所述支腿实际信号传至所述主控制器；

所述主控制器用于，分析处理所述支腿实际信号并得到所述支腿的规划速度，根据所述支腿的规划速度和实际速度得到控制量，并将所述控制量传至所述多路阀；

所述多路阀用于，按照所述控制量驱动所述支腿以相同的速度运动。

其中，所述支腿采用液压缸驱动。

本发明的车载平台支腿同步控制系统的每个所述支腿上均设置有多路阀和位移传感器，所述主控制器用于接收所述位移传感器传递过来的信号，同时可分析处理所述位移传感器传递过来的信号，并得到相对用控制支腿运动的控制阀的控制量，并将控制量传递给多路阀，多路阀根据控制量控制支腿运动，保证所有支腿伸出的速度相同，实现车载平台支腿同步伸出。

本发明的车载平台支腿同步控制系统的所述位移传感器实时采集与其相对应的所述支腿的伸出长度和所述支腿的实际速度。主控制器分析处理所述支腿实际信号时，以任意一个支腿为基准，将其它所述支腿的实际伸出长度与作为基准的所述支腿的实际伸出长度对比，计算出其它所述支腿的规划速度；根据所述支腿的实际速度和规划速度计算得到控制多路阀的控制量；将控制量传至多路阀，多路阀控制支腿运动，保证所有支腿伸出的速度相同，实现车载平台支腿同步伸出。

本发明的车载平台支腿同步控制系统的支腿采用液压缸驱动，当支腿为四个支腿时，支腿分别为左前支腿、左后支腿、右前支腿和右后支腿，在主控制器分析处理支腿实际信号时，以左前支腿为基准。

上述方案中，本发明的车载平台支腿同步控制系统可实现车载平台支腿同步伸出。本发明的车载平台支腿同步控制方法可实现车载平台支腿同步伸出。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。固定连接可以为焊接、螺纹连接和加紧等常见技术方案。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。