[發(fā)明專利]基于三層閉環(huán)反饋的礦車自動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811515489.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109552408B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王逢全;楊芙蓉;郭海全;張波;王怡然;張耀斌;孟有平;孫明達(dá);李兆華;段景飛;丁浩然;李澤光
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古北方重型汽車股份有限公司
• 主分類號: B62D5/06
• 分類號: B62D5/06;B62D5/04
• 代理公司: 北京康盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

1.一種基于三層閉環(huán)反饋的礦車自動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

自動駕駛控制器，通過電纜與直流步進(jìn)電機連接，接收規(guī)劃層輸入的車輛行駛運行軌跡，根據(jù)反饋的車輛實際行駛軌跡、電機和主軸反饋的旋轉(zhuǎn)角度及時對直流步進(jìn)電機的輸出進(jìn)行調(diào)整，控制直流步進(jìn)電機的輸出；

直流步進(jìn)電機，其內(nèi)部設(shè)置有電機角度傳感器，電機角度傳感器用于實時測量直流步進(jìn)電機輸出的旋轉(zhuǎn)角度，并將電機輸出的旋轉(zhuǎn)角度傳送給自動駕駛控制器，其輸出端通過機械結(jié)構(gòu)與液壓轉(zhuǎn)向器相連接，接收自動駕駛控制器的電信號后轉(zhuǎn)動；

液壓轉(zhuǎn)向器，其輸出端通過液壓管路與流量放大器相連接，用于將直流步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為輸出先導(dǎo)液壓壓力，并將輸出先導(dǎo)液壓壓力通過液壓管路中的液壓油傳遞給流量放大器；

流量放大器，其輸出端通過液壓管路與轉(zhuǎn)向缸相連接，用于將輸出先導(dǎo)液壓壓力轉(zhuǎn)化為輸出液壓壓力，并將輸出液壓壓力通過液壓管路中的液壓油傳遞給轉(zhuǎn)向缸；

轉(zhuǎn)向缸，其輸出端通過機械結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機構(gòu)相連接，用于將輸出液壓壓力轉(zhuǎn)化為機械運動；

轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其主軸上設(shè)置有角度傳感器，角度傳感器實時測量轉(zhuǎn)向機構(gòu)的主軸的旋轉(zhuǎn)角度，并將主軸的旋轉(zhuǎn)角度傳送給自動駕駛控制器，輸出端通過機械結(jié)構(gòu)與車輪相連接，與轉(zhuǎn)向缸輸出的機械運動隨動，用于帶動車輪作方向調(diào)整；

車輪，設(shè)置有GPS定位系統(tǒng)，GPS定位系統(tǒng)實時測量車輛實際行駛軌跡，并將行駛軌跡反饋至自動駕駛控制器。

2.一種基于三層閉環(huán)反饋的礦車自動轉(zhuǎn)向控制方法，包括：

自動駕駛控制器接收規(guī)劃層輸入的車輛行駛軌跡，車輪上設(shè)置有GPS定位系統(tǒng)，GPS定位系統(tǒng)實時測量車輛實際行駛軌跡，并將行駛軌跡反饋至自動駕駛控制器，自動駕駛控制器根據(jù)行駛軌跡及時對直流步進(jìn)電機的輸出進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)電機、主軸輸出的旋轉(zhuǎn)角度及時對直流步進(jìn)電機的輸出進(jìn)行調(diào)整，控制直流步進(jìn)電機的輸出；

直流步進(jìn)電機的內(nèi)部設(shè)置有電機角度傳感器，電機角度傳感器用于實時測量直流步進(jìn)電機輸出的旋轉(zhuǎn)角度，并將電機輸出的旋轉(zhuǎn)角度傳送給自動駕駛控制器，其輸出端通過機械結(jié)構(gòu)與液壓轉(zhuǎn)向器相連接，直流步進(jìn)電機接收自動駕駛控制器的電信號后轉(zhuǎn)動；

液壓轉(zhuǎn)向器將直流步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為輸出先導(dǎo)液壓壓力，并將輸出先導(dǎo)液壓壓力通過液壓管路中的液壓油傳遞給流量放大器；

流量放大器的輸出端通過液壓管路與轉(zhuǎn)向缸相連接，將輸出先導(dǎo)液壓壓力轉(zhuǎn)化為輸出液壓壓力，并將輸出液壓壓力通過液壓管路中的液壓油傳遞給轉(zhuǎn)向缸；

轉(zhuǎn)向缸的輸出端通過機械結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機構(gòu)相連接，將輸出液壓壓力轉(zhuǎn)化為機械運動；轉(zhuǎn)向機構(gòu)的主軸上設(shè)置有角度傳感器，角度傳感器實時測量轉(zhuǎn)向機構(gòu)的主軸的旋轉(zhuǎn)角度，并將主軸的旋轉(zhuǎn)角度傳送給自動駕駛控制器，輸出端通過機械結(jié)構(gòu)與車輪相連接，轉(zhuǎn)向機構(gòu)與轉(zhuǎn)向缸輸出的機械運動隨動，帶動車輪作方向調(diào)整。