[發明專利]用于控制臂架設備的臂架末端位置的方法、裝置以及系統

有效

• 申請號: 201110260345.7
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102354213A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 易偉春;李葵芳;王帥;李仁玉;尹君
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;南毅寧

1.一種用于控制臂架設備的臂架末端位置的方法，該臂架設備包括相互連接的多節臂架，相鄰臂架之間連接有臂架油缸，其特征在于，該方法包括：

在控制所述臂架末端從當前位置移動到目標位置之前，計算每一臂架油缸的其中i＝1...n-1，n為臂架總量；為當所述臂架末端處于所述當前位置時，第i節臂架與第i+1節臂架的夾角；為當所述臂架末端處于所述目標位置時，第i節臂架與第i+1節臂架的夾角；Δθ為當所述臂架末端從所述當前位置移動到所述目標位置時，所述臂架的水平面旋轉角度變化量；

根據t以及預先存儲的每一臂架油缸的控制模型計算每一臂架油缸的I，其中q_i表示連接于第i節臂架與第i+1節臂架之間的臂架油缸的I與以及t之間的函數關系，I為施加至該臂架油缸的控制電流，t為該電流的施加持續時間；以及

將所計算的控制電流I施加至相應的臂架油缸，持續時間t，并控制每一臂架于水平面旋轉所述角度變化量Δθ，以控制所述臂架末端從所述當前位置移動到所述目標位置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制模型通過以下步驟來建立：

針對每一臂架油缸，建立該臂架油缸的長度模型其中g_i表示連接于第i節臂架與第i+1節臂架之間的臂架油缸的L與之間函數關系，L為該臂架油缸的長度，為第i節臂架與第i+1節臂架的夾角；

針對每一臂架油缸，建立該臂架油缸的長度變化速率模型其中f_i表示連接于第i節臂架與第i+1節臂架之間的臂架油缸的K與I之間函數關系，K為該臂架油缸的長度變化速率，ΔL為該臂架油缸在時間t期間的長度變化量；以及

根據所述長度模型和長度變化速率模型，建立每一臂架油缸的控制模型其中為函數f_i的逆函數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立臂架油缸的長度模型包括：

獲取所述第i節臂架與第i+1節臂架的夾角；以及

根據所述夾角以及所述臂架油缸與第i節臂架和第i+1節臂架之間的連接關系，計算所述臂架油缸的長度。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取第i節臂架與第i+1節臂架的夾角包括：

獲取所述第i節臂架的傾斜角；

獲取所述第i+1節臂架的傾斜角；以及

計算所述第i節臂架的傾斜角與所述第i+1節臂架的傾斜角之差，以作為所述第i節臂架與第i+1節臂架的夾角。

5.一種用于控制臂架設備的臂架末端位置的裝置，該臂架設備包括相互連接的多節臂架，相鄰臂架之間連接有臂架油缸，其特征在于，該裝置包括：

角度計算設備(10)，用于在控制所述臂架末端從當前位置移動到目標位置之前，計算每一臂架油缸的其中i＝1...n-1，n為臂架總量；為當所述臂架末端處于所述當前位置時，第i節臂架與第i+1節臂架的夾角；為當所述臂架末端處于所述目標位置時，第i節臂架與第i+1節臂架的夾角；Δθ為當所述臂架末端從所述當前位置移動到所述目標位置時，所述臂架的水平面旋轉角度變化量；

電流計算設備(20)，用于根據t以及預先存儲的每一臂架油缸的控制模型計算每一臂架油缸的I，其中q_i表示連接于第i節臂架與第i+1節臂架之間的臂架油缸的I與以及t之間的函數關系，I為施加至該臂架油缸的控制電流，t為該電流的施加持續時間；以及

執行設備(30)，用于將所計算的控制電流I施加至相應的臂架油缸，持續時間t，并控制每一臂架于水平面旋轉所述角度變化量Δθ，以控制所述臂架末端從所述當前位置移動到所述目標位置。