[發(fā)明專利]特種車輛電液轉向的閉環(huán)控制方法

有效

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• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107351910B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉培文;李志超;王繼月;李辰;張宏宇;劉佑民
• 申請（專利權）人: 北京航天發(fā)射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D5/06
• 代理公司: 北京國之大銘知識產權代理事務所(普通合伙) 11565
• 代理人: 朱曉蕾

本發(fā)明公開了特種車輛電液轉向的閉環(huán)控制方法，該閉環(huán)控制方法包括如下步驟，步驟1，獲取實時車速和第一轉向橋的實際轉角；步驟2，利用實時車速和第一轉向橋的實際轉角確定第二轉向橋的目標轉角；步驟3，獲取第二轉向橋的實際轉角；步驟4，計算第二轉向橋的目標轉角和第二轉向橋的實際轉角的轉角偏差；步驟5，基于比例?積分?微分控制方式，根據轉角偏差生成脈沖寬度調制信號；步驟6，通過脈沖寬度調制信號調整第二轉向橋轉角。本發(fā)明的特種車輛電液轉向的閉環(huán)控制方法可有效地提高轉向精度、實現靈活轉向，能夠滿足多軸特種車輛在不同路面、不同載荷下的低速靈活性和高速穩(wěn)定性，從而減小對轉向橫拉桿以及輪胎的損害。

技術領域

本發(fā)明涉及特種車輛技術領域，更為具體來說，本發(fā)明為特種車輛電液轉向的閉環(huán)控制方法。

背景技術

大型重載特種車輛具有質量大、質心高、軸數多、軸距大等特點，為增強其機動性、靈活性及操縱穩(wěn)定性，使車輛在小場地低速轉彎時有較好的靈活性，以保證低速時能夠在較小的空間內實現靈活轉向，同時在高速時具有較好的操縱穩(wěn)定性，以保證車輛的安全性，大型重載特種車輛大多采用多軸轉向技術。

但是，現有多軸轉向技術為機械式傳動液壓助力轉向技術，雖然可以實現多軸轉向，但受機械式轉向機構和轉向控制方法的限制，其轉向精度低，易造成轉向橫拉桿變形、輪胎磨損嚴重。隨著電子技術及控制技術的發(fā)展，電液轉向系統(tǒng)便成了多軸轉向車輛轉向系統(tǒng)的發(fā)展方向。

因此，如何通過電液轉向提高特種車輛轉向精度、減小轉向延遲時間、降低轉向機構的磨損，成為了本領域技術人員亟待解決的技術問題和始終研究的重點。

發(fā)明內容

為解決現有技術中的機械式轉向控制方法存在的精度低、靈活性差、轉向橫拉桿變形、輪胎磨損嚴重等問題，本發(fā)明創(chuàng)新提出了一種特種車輛電液轉向的閉環(huán)控制方法，能夠有效地提高轉向精度、減小轉向延遲時間及降低轉向機構的磨損。

為實現上述的技術目的，本發(fā)明公開了一種特種車輛電液轉向的閉環(huán)控制方法，所述閉環(huán)控制方法包括如下步驟，

步驟1，獲取實時車速和第一轉向橋的實際轉角，所述第一轉向橋為特種車輛的前轉向橋；

步驟2，利用所述實時車速和第一轉向橋的實際轉角確定第二轉向橋的目標轉角，所述第二轉向橋為特種車輛的后轉向橋；

步驟3，獲取第二轉向橋的實際轉角；

步驟4，計算所述第二轉向橋的目標轉角和第二轉向橋的實際轉角的轉角偏差；

步驟5，基于比例-積分-微分控制方式，根據所述轉角偏差生成脈沖寬度調制信號；

步驟6，通過所述脈沖寬度調制信號控制比例方向閥動作，所述比例方向閥用于實時驅動油缸活塞桿運動，所述油缸活塞桿用于實時調整第二轉向橋轉角、助力轉向。

通過上述的閉環(huán)控制方法，本發(fā)明能夠有效解決現有技術存在的轉向精度差、靈敏度低、轉向橫拉桿易變形、輪胎磨損嚴重等問題，從而實現特種車輛快速、靈活、準確地轉向。

進一步地，步驟5中，當生成的脈沖寬度調制信號的占空比小于第一預設值時，通過為占空比增加偏移量的方式更新脈沖寬度調制信號；步驟6中，通過更新后的脈沖寬度調制信號控制比例方向閥動作；其中，所述偏移量通過比例方向閥的電阻值和開始動作時的電流值確定。

基于上述改進的技術方案，本發(fā)明創(chuàng)新地增加了死區(qū)偏移，死區(qū)偏移即為上述的偏移量，將偏移量與小于第一預設值的占空比相加，從而解決低PWM占空比情況下比例方向閥不動作的問題，最終達到了提高本發(fā)明控制的可靠性和穩(wěn)定性的目的。