本发明属于工程机械，具体地说，尤其涉及一种全电控打桩机控制方法。
背景技术：
1、一般情况下，打桩机的作业工况主要是拔桩作业与打桩作业，在打桩机进行拔桩与打桩作业时，需要锤头、动臂以及斗杆的互相配合才能将桩体从地下拔出或打入地下。现有的打桩机中，锤头的振动模式一般有单振和双振两种模式，单振模式下液压油源仅来自于单个柱塞泵，流量相对较低，振动功率因此较低；双振模式下液压油源来自于两个柱塞泵，流量相对较高，振动功率因此较高。模式的选择主要受当前桩体所受阻力的影响，阻力较小时，锤头振动功率不需要很高，使用单振模式即可满足作业需求，阻力较大时，需要增加锤头的振动功率，需使用双振模式才能满足作业需求。
2、上述两种振动模式，在锤头单独动作、不与其他动作复合时，柱塞泵提供的流量全部用于锤头的振动，此时锤头振动频率与激振力正常，但拔桩、打桩时需要动臂与锤头振动复合，作业刚开始时，桩体周围的土壤还未松动，这种情况下操作动臂会导致动臂处于溢流状态，此时动臂会分走部分液压油流量，导致锤头振动频率与激振力迅速下降，轻则影响打桩机的作业效率，严重时还会造成振动锤马达吸空，影响马达的使用寿命，增加打桩机运行风险和整机故障率。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种全电控打桩机控制方法。
2、为了实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
3、一种全电控打桩机控制方法，包括以下模式：
4、动臂单独动作时的吊桩模式，
5、锤头单独动作时的振动模式，
6、以及动臂与锤头复合动作时的拔桩和打桩模式。
7、优选地，所述动臂单独动作时的吊桩模式的控制方法为：
8、动臂单独动作时，通过控制器检测can总线手柄代表动臂动作的数据计算出输出到动臂一联电磁比例阀和动臂二联电磁比例阀的电流，动臂一联电磁比例阀和动臂二联电磁比例阀输出液压先导信号控制动臂一联阀杆和动臂二联阀杆的位移量，位移量变大的同时阀杆的进油面积也变大，同时计算出柱塞泵一和柱塞泵二的需求排量，最终以电流的形式输出到柱塞泵一电磁比例阀和柱塞泵二电磁比例阀，转换为液压先导信号控制柱塞泵一和柱塞泵二输出的液压油流量，以上两点结合，决定动臂油缸的运动速度。
9、优选地，动臂单独动作时的控制模型如下：
10、
11、
12、ib1＝kb1*sb+bi1
13、ib2＝kb2*sb+bi2
14、
15、
16、ip1＝kp1*sb+pi1
17、ip2＝kp2*sb+pi2
18、其中：kb1为动臂一联电磁比例阀电流-动臂信号比例系数，bi11为动臂一联电磁比例阀电流曲线第一点，bi12为动臂一联电磁比例阀电流曲线第二点，sb11为动臂一联手柄行程曲线第一点，sb12为动臂一联手柄行程曲线第二点，sb为动臂手柄行程信号，kb2为动臂二联电磁比例阀电流-动臂信号比例系数，bi21为动臂二联电磁比例阀电流曲线第一点，bi22为动臂二联电磁比例阀电流曲线第二点，sb21为动臂二联手柄行程曲线第一点，sb22为动臂二联手柄行程曲线第二点，ib1为动臂一联电磁比例阀电流，bi1为常数，ib2为动臂二联电磁比例阀电流，bi2为常数，kp1为柱塞泵一电磁比例阀电流-动臂信号比例系数，pi11为柱塞泵一电磁比例阀电流曲线第一点，pi12为柱塞泵一电磁比例阀电流曲线第二点，kp2为柱塞泵二电磁比例阀电流-动臂信号比例系数，pi21为柱塞泵二电磁比例阀电流曲线第一点，pi22为柱塞泵二电磁比例阀电流曲线第二点，ip1为柱塞泵一电磁比例阀电流，pi1为常数，ip2为柱塞泵二电磁比例阀电流，pi2为常数；
19、控制器检测can总线手柄的动臂手柄行程信号，代入以上动臂单独动作时的控制模型，计算输出到动臂一联电磁比例阀和动臂二联电磁比例阀的电流，以上电流与动臂一联阀杆和动臂二联阀杆的位移量和进油面积成正比；同时计算出柱塞泵一电磁比例阀和柱塞泵二电磁比例阀的电流，以上电流与柱塞泵一和柱塞泵二的输出排量成正比，结合以上两点，共同决定了去往动臂油缸的液压油流量，控制动臂油缸的运动速度。
20、优选地，所述锤头单独动作时的振动模式的控制方法为：
21、振动锤马达单独动作时，控制器检测can总线手柄的总线数据得出当前所处振动模式，同时检测脚踏板压力传感器的信号计算出输出到振动联电磁比例阀和振动合流电磁比例阀的电流，从而控制振动联阀杆和振动合流阀杆的位移量，同时计算出柱塞泵一和柱塞泵二的需求排量，最终以电流的形式输出到柱塞泵一电磁比例阀和柱塞泵二电磁比例阀，转换为液压先导信号控制柱塞泵一和柱塞泵二输出的液压油流量，以上两点结合，决定振动锤马达的压力和振频。
22、优选地，所述振动锤马达单独动作时的控制模型如下：
23、
24、
25、ih1＝kh1*sh+bh1
26、ih2＝kh2*sh+bh2
27、
28、
29、ip1′＝kp1*sh+ph1
30、ip2′＝kp2*sh+ph2
31、其中：kh1为振动联电磁比例阀电流-振动脚踏信号比例系数，hi11为振动联电磁比例阀电流曲线第一点，hi12为振动联电磁比例阀电流曲线第二点，sh11为振动联脚踏压力曲线第一点，sh12为振动联脚踏压力曲线第二点，sh为振动脚踏压力信号，kh2为振动合流电磁比例阀电流-振动脚踏信号比例系数，hi21为振动合流电磁比例阀电流曲线第一点，hi22为振动合流电磁比例阀电流曲线第二点，sh21为振动合流联脚踏压力曲线第一点，sh22为振动合流联脚踏压力曲线第二点，ih1为振动联电磁比例阀电流，bh1为常数，ih2为振动合流电磁比例阀电流，bh2为常数，kp1′为柱塞泵一电磁比例阀电流-振动脚踏压力信号比例系数，kp2′为柱塞泵二电磁比例阀电流-振动脚踏压力信号比例系数，ip1′为柱塞泵一电磁比例阀电流，ph1为常数，ip2′为柱塞泵二电磁比例阀电流，ph2为常数；
32、通过检测脚踏板压力传感器的信号并代入以上振动锤马达单独动作时的控制模型，计算出输出到振动联电磁比例阀和振动合流电磁比例阀的电流，以上电流与振动联阀杆和振动合流阀杆的位移量和进油面积成正比；同时计算出柱塞泵一电磁比例阀和柱塞泵二电磁比例阀的目标电流，以上电流与柱塞泵一和柱塞泵二的输出排量成正比，以上两点结合，控制去往振动锤马达的液压油流量，决定振动锤马达的压力和振频。
33、优选地，所述动臂与锤头复合动作时的拔桩和打桩模式的控制方法为：
34、复合动作时，控制器检测can总线手柄的总线数据和脚踏板压力传感器的信号，代入控制模型计算出锤头动作对动臂动作的优先系数，根据优先系数计算出动臂一联电磁比例阀和动臂二联电磁比例阀的电流负增益信号，从而降低动臂一联阀杆和动臂二联阀杆的位移量，进而降低动臂一联阀杆和动臂二联阀杆的进油面积，使柱塞泵一和柱塞泵二输出的液压油液优先流向振动联阀杆和振动合流阀杆，保证振动锤马达的振动频率和振动压力。
35、优选地，动臂与锤头复合动作时的拔桩和打桩模式的控制模型如下：
36、
37、
38、ib1＝kb1*sb*kn1+bi1
39、ib2＝kb2*sb*kn2+bi2
40、
41、
42、其中：kn1为脚踏压力信号对动臂一联电磁比例阀电流的负增益系数，kn11为脚踏压力信号对动臂一联电磁比例阀电流负增益曲线第一点，kn12为脚踏压力信号对动臂一联电磁比例阀电流负增益曲线第二点，sh11为振动联脚踏压力曲线第一点，sh12为振动联脚踏压力曲线第二点，sh为振动脚踏压力信号，kn2为脚踏压力信号对动臂二联电磁比例阀电流的负增益系数，kn21为脚踏压力信号对动臂二联电磁比例阀电流负增益曲线第一点，kn22为脚踏压力信号对动臂二联电磁比例阀电流负增益曲线第二点，sh21为振动合流联脚踏压力曲线第一点，sh22为振动合流联脚踏压力曲线第二点，ib1为动臂一联电磁比例阀电流，kb1为动臂一联电磁比例阀电流-动臂信号比例系数，bi1为常数，ib2为动臂二联电磁比例阀电流，kb2为动臂二联电磁比例阀电流-动臂信号比例系数，bi2为常数，sb为动臂手柄行程信号，ipl为柱塞泵一电磁比例阀电流，ipr为柱塞泵二电磁比例阀电流，ip1为动臂一联所需要的柱塞泵一电磁比例阀电流，ip2为动臂二联所需要的柱塞泵二电磁比例阀电流，ip1′为振动联所需要的柱塞泵一电磁比例阀电流，ip2′为振动合流联所需要的柱塞泵二电磁比例阀电流；
43、控制器检测can总线手柄的总线数据和脚踏板压力传感器的信号，代入以上动臂与锤头复合动作时的拔桩和打桩模式的控制模型计算出脚踏压力信号对动臂动作的负增益信号，根据负增益信号计算出动臂一联电磁比例阀和动臂二联电磁比例阀的目标电流，从而降低动臂一联阀杆和动臂二联阀杆的位移量，进而降低动臂一联阀杆和动臂二联阀杆的进油面积，同时通过模型计算出复合动作时柱塞泵一电磁比例阀和柱塞泵二电磁比例阀的目标电流，结合以上两点使柱塞泵一和柱塞泵二输出的液压油液优先流向振动联阀杆和振动合流阀杆，保证振动锤马达的振动频率和振动压力。
44、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
45、1、搭建打桩机动臂与振动锤马达动作时的控制模型，复合动作时保证流向振动锤马达的液压油流量，避免执行机构产生流量不足或过剩的情况，使得流量合理分配；
46、2、拔桩与打桩作业时，保证液压功率主要用于松动土壤的做工中，优化各个执行机构的功率占比，从而提升打桩机的作业效率；
47、3、减轻拔桩打桩时动臂介入瞬间的振动锤马达掉速，防止马达吸空带来的负面效果，有效地保护振动锤马达内部结构，延长振动锤马达的使用寿命；
48、4、通过引入can总线手柄及脚踏板压力传感器的数据检测，使得动臂和锤头的动作更加精准可控，控制器可以根据实时数据计算并调整电磁比例阀的电流输出，从而精确控制液压系统，确保动臂、振动锤马达等部件按照预设模式工作，进一步提高了打桩机的工作效率；
49、5、在动臂单独动作时，控制系统能够根据手柄行程信号动态调整柱塞泵的需求排量，确保了液压油流量与动臂运动速度之间的最佳匹配，减少了能量损耗，提升了系统的响应速度和稳定性；
50、6、由于采用了电子控制代替传统的纯机械控制方式，简化了机械设计，降低了故障发生率，增强了设备运行的安全性和可靠性；
51、7、操作人员可以通过简单的手柄操作完成复杂的任务，减少体力劳动强度；同时，精确的控制逻辑也降低了对操作技能的要求，使新手也能快速上手，提高了用户的整体满意度；
52、综上所述，本发明提供了一种更加智能、高效的全电控打桩机控制方法，为施工提供了强有力的技术支持，具有显著的社会经济效益。