专利名称：一种履带式配重小车的无线遥控纠偏装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及履带起重机的技术领域，具体地，涉及一种履带式配重小车的无线遥 控纠偏装置及其控制方法。
背景技术：
目前，在工业自动化控制中，遥控技术已经得到广泛的发展和应用。通常，在小吨 位履带起重机上采用有线遥控装置，在大吨位履带起重机上采用无线遥控装置，以用于控 制支腿油缸、卷扬动力销等辅助安装设备的伸缩操作，从而为履带起重机的安装和拆卸提 供了便利，极大的节省了人力，提高了履带起重机的工作效率和操作安全性。随着履带起重机吨位的不断增大，除了需要考虑履带起重机安装和拆卸的便捷性 以外，还需要考虑如何承载繁重的超起配重。目前，国内外履带起重机绝大多数通过在结构 上设计履带式配重小车或轮胎式配重小车来承载繁重的配重块。履带起重机上的履带式配 重小车的结构如图1所示。配重小车由配重小车I和配重小车II组成，其工作模式包括有 配重小车I原地打转模式、配重小车II原地打转模式、配重小车I + II直线行走模式、配重 小车I + II绕铰点回转模式、配重小车I + II绕主机回转工作模式和配重小车I + II随主 机直线行走模式等共六种工作模式。为了保证履带起重机的正常作业，需要进行履带起重机中主机和配重小车之间的 同步控制。然而，在主机和配重小车同步调节过程中，难免会出现结构限位情况，这极不利 于对于履带起重机整体操作的稳定性和安全性。因此，急需一种对履带式配重小车进行无 线遥控纠偏的装置，以及一种相应的无线遥控纠偏的控制方法，以便捷，高效的对履带式起 重机配重小车进行纠偏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种履带式配重小车的无线遥控纠偏装置及其控制方法， 其通过半自动化控制，可方便，有效地进行履带式配重小车的纠偏操作。为了实现上述目的，本发明的一种履带式配重小车的无线遥控纠偏装置，其中，包 括无线遥控盒发射器，无线遥控接收器，PID调节器，马达转速传感器和回转角度传感器， 其中，所述无线遥控盒发射器与所述无线遥控接收器相连，所述无线遥控接收器与所述PID 调节器相连，所述马达转速传感器和回转角度传感器均连接于所述PID调节器上。根据上述的履带式配重小车的无线遥控纠偏装置，其中，所述无线遥控接收器通 过CAN总线与所述PID调节器相连接。根据上述的履带式配重小车的无线遥控纠偏装置，其中，所述无线遥控盒发射器 上设置有旋钮开关，操作手柄以及显示器。另外，本发明还提供一种采用如上述的履带式配重小车的无线遥控纠偏装置的履 带式配重小车的无线遥控的控制方法，其中，首先通过无线遥控盒发射器选择履带式配重 小车的工作模式；在配重小车原地打转工作模式下，进行配重小车左右履带速度快慢同步调节和速度差值同步调节；在配重小车直线行走工作模式下，采用双闭环控制，内环为速度 快慢PID调节，外环为履带方向同步PID调节；在配重小车绕绞点回转工作模式下，采用双 闭环同步PID调节，内环为履带内外侧速度与给定速度快慢同步PID调节，外环为配重小车 回转角度同步PID调节。根据上述的履带式配重小车的无线遥控的控制方法，其中，在配重小车原地打转 工作模式下，对左右履带行走速度进行勻加速分段控制，其中，通过PID调节器控制PWM输 出设备，PWM输出信号再通过控制行走马达比例电磁阀的电流控制行走马达，从而达到期望 转速值。根据上述的履带式配重小车的无线遥控的控制方法，其中，在配重小车直线行走 工作模式下，首先通过操作无线控制盒发射器上的操作手柄，在配重小车原地打转模式下 将配重小车的履带方向都调整到履带回转角均为零的位置，再对左右履带行走速度进行勻 加速分段控制，从而达到期望转速值。根据上述的履带式配重小车的无线遥控的控制方法，其中，在配重小车绕绞点回 转工作模式下，首先通过操作无线控制盒发射器上的操作手柄，在配重小车原地打转模式 下将配重小车的履带方向都调整到履带回转角均为期望值的位置，再对左右履带行走速度 进行勻加速分段控制，从而达到期望转速值。因此，本发明的一种履带式配重小车的无线遥控纠偏装置及其控制方法通过无线 遥控盒发射器对配重小车进行动作类型的选择，通过无线遥控接收装置，各种相应的传感 器和PID调节器等电气设备，对履带式配重小车进行纠偏操作，从而保证了履带起重机主 机和配重小车之间的同步控制，其易于操作，准确度高，有效的提高了履带起重机的工作效率。
图1为本发明的履带式配重小车的结构示意图2为本发明的履带式配重小车的无线遥控纠偏装置的结构示意图； 图3为本发明中履带式配重小车I / II原地打转同步控制结构示意图； 图4为本发明中履带式配重小车I + II直线行走/绕铰点回转同步控制结构示意图； 图5为本发明中履带式配重小车I / II原地打转同步控制流程图； 图6为本发明中履带式配重小车I + II直线行走同步控制流程图； 图7为本发明中履带式配重小车I + II绕铰点回转同步控制流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。如图2所示，本发明的履带式配重小车的无线遥控纠偏装置由无线遥控盒发射 器、无线遥控接收器、比例-积分-微分调节器(PID调节器)和马达转速传感器、回转角度传 感器等组成，其中无线遥控盒发射器通过无线电波与无线遥控接收器相连，进行数据通讯； 无线遥控接收器再通过CAN总线与PID调节器进行通讯，各个相应的传感器均连接于PID 调节器，用于实时采集履带起重机配重小车的实时运行参数，并传送至PID调节器。利用无 线遥控盒发射器上的选择性旋钮开关、操作手柄和显示屏等装置对配重小车进行动作类型
4选择，利用无线遥控接收装置、PID调节器、马达转速传感器、回转角度传感器等传感器对配 重小车进行纠偏控制。具体地，在配重小车的六种工作模式中，配重小车I原地打转模式、配重小车II原 地打转模式、配重小车I +11直线行走模式、配重小车I +11绕铰点回转模式这四种模式需 要通过无线遥控系统来控制，而配重小车I + II绕主机回转工作模式和配重小车I +11随 主机直线行走模式则需要在驾驶室里面进行相关的操作。因此，本发明主要讨论配重小车 前四种工作模式下的无线遥控纠偏控制。
首先，介绍一下履带式配重小车无线遥控同步纠偏的基本工作原理。履带起重机减 速机输出转速η (r/min)、马达转速
(r/min)、控制泵输入转速 (r/min)、履带行走线速度v (m/s)、配重小车I左履带马达转速
% (m/s)，配重小车I右履带马达转速^ , (m/s)、配重小车II左履带马达转速(m/s)，配重
小车II右履带马达转速(m/s)，发动机输出转速 (r/min)，减速机减速比^ ,主泵排量~
(cc/r)、主泵的最大排量&p (cc/r)，马达排量^ (cc/r)、马达的最大排量？_ (cc/r)，驱动
轮半径R (mm)，马达的比例电磁阀电流4 (mA)，主泵的比例电磁阀电流& (mA)，配重小车I
的回转角度〗配重小车II的回转角度#2,当马达的总容积效率队取0.95时，上述各个物理 量之间的关系如下
权利要求
1.一种履带式配重小车的无线遥控纠偏装置，其特征在于，包括无线遥控盒发射器，无 线遥控接收器，PID调节器，马达转速传感器和回转角度传感器，其中，所述无线遥控盒发射 器与所述无线遥控接收器相连，所述无线遥控接收器与所述PID调节器相连，所述马达转 速传感器和回转角度传感器均连接于所述PID调节器上。
2.根据权利要求1所述的履带式配重小车的无线遥控纠偏装置，其特征在于，所述无 线遥控接收器通过CAN总线与所述PID调节器相连接。
3.根据权利要求1所述的履带式配重小车的无线遥控纠偏装置，其特征在于，所述无 线遥控盒发射器上设置有旋钮开关，操作手柄以及显示器。
4.一种采用如权利要求1所述的履带式配重小车的无线遥控纠偏装置的履带式配重 小车的无线遥控的控制方法，其特征在于，首先通过无线遥控盒发射器选择履带式配重小 车的工作模式；在配重小车原地打转工作模式下，进行配重小车左右履带速度快慢同步调 节和速度差值同步调节；在配重小车直线行走工作模式下，采用双闭环控制，内环为速度快 慢PID调节，外环为履带方向同步PID调节；在配重小车绕绞点回转工作模式下，采用双闭 环同步PID调节，内环为履带内外侧速度与给定速度快慢同步PID调节，外环为配重小车回 转角度同步PID调节。
5.根据权利要求4所述的履带式配重小车的无线遥控的控制方法，其特征在于，在配 重小车原地打转工作模式下，对左右履带行走速度进行勻加速分段控制，其中，通过PID调 节器控制PWM输出设备，PWM输出信号再通过控制行走马达比例电磁阀的电流控制行走马 达，从而达到期望转速值。
6.根据权利要求4所述的履带式配重小车的无线遥控的控制方法，其特征在于，在配 重小车直线行走工作模式下，首先通过操作无线控制盒发射器上的操作手柄，在配重小车 原地打转模式下将配重小车的履带方向都调整到履带回转角均为零的位置，再对左右履带 行走速度进行勻加速分段控制，从而达到期望转速值。
7.根据权利要求4所述的履带式配重小车的无线遥控的控制方法，其特征在于，在配 重小车绕绞点回转工作模式下，首先通过操作无线控制盒发射器上的操作手柄，在配重小 车原地打转模式下将配重小车的履带方向都调整到履带回转角均为期望值的位置，再对左 右履带行走速度进行勻加速分段控制，从而达到期望转速值。
全文摘要
本发明提供一种履带式配重小车的无线遥控纠偏装置，其中，包括无线遥控盒发射器，无线遥控接收器，PID调节器，马达转速传感器和回转角度传感器，其中，所述无线遥控盒发射器与所述无线遥控接收器相连，所述无线遥控接收器与所述PID调节器相连，所述马达转速传感器和回转角度传感器均连接于所述PID调节器上。本发明的一种履带式配重小车的无线遥控纠偏装置及其控制方法通过无线遥控盒发射器对配重小车进行动作类型的选择，通过无线遥控接收装置，各种相应的传感器和PID调节器等电气设备，对履带式配重小车进行纠偏操作，从而保证了履带起重机主机和配重小车之间的同步控制，其易于操作，准确度高，有效的提高了履带起重机的工作效率。
文档编号B66C23/76GK102060243SQ20111002254
公开日2011年5月18日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者刘响, 徐云, 谭凌群 申请人:上海三一科技有限公司