[發(fā)明專(zhuān)利]一種數(shù)字線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010412456.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111559424B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱耿寅;金軻;趙曉云;余麗艷;吳岳嶺;張乃健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山推工程機(jī)械股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B62D5/09
• 分類(lèi)號(hào): B62D5/09;B62D15/02
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種數(shù)字線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，包括：

角度傳感器、減速機(jī)構(gòu)、力反饋電機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、步進(jìn)電機(jī)、定量泵，數(shù)字流量換向閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和至少一個(gè)位移傳感器，所述數(shù)字流量換向閥的控制端與所述步進(jìn)電機(jī)連接，一側(cè)端口與所述定量泵連接，另一側(cè)端口與轉(zhuǎn)向油缸連接；

其中，所述角度傳感器用于采集方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度信號(hào)；

所述減速機(jī)構(gòu)分別與所述角度傳感器和力反饋電機(jī)連接，用于根據(jù)所述角度傳感器采集的轉(zhuǎn)向角度信號(hào)向所述力反饋電機(jī)傳遞所述方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力矩信號(hào)；

所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器中其中一個(gè)用于采集所述數(shù)字流量換向閥的回油路上的第一壓力信號(hào)，另一個(gè)用于采集所述數(shù)字流量換向閥的出油路上的第二壓力信號(hào)，所述位移傳感器用于采集所述轉(zhuǎn)向油缸的活塞伸縮位移量信號(hào)；

所述控制器用于根據(jù)所述A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換之后的所述轉(zhuǎn)向角度信號(hào)和所述轉(zhuǎn)向力矩信號(hào)，作為輸入信號(hào)；以及所述A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換之后的所述第一壓力信號(hào)、所述第二壓力信號(hào)和所述位移量信號(hào)，作為反饋信號(hào)；根據(jù)所述輸入信號(hào)和所述反饋信號(hào)確定所述步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)，以確定所述數(shù)字流量換向閥的開(kāi)口大小；

所述根據(jù)所述輸入信號(hào)和所述反饋信號(hào)確定步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)，以確定所述數(shù)字流量換向閥的開(kāi)口大小包括：

根據(jù)所述輸入信號(hào)確定所述步進(jìn)電機(jī)的理想步數(shù)；

根據(jù)所述反饋信號(hào)確定所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際步數(shù)；

獲取所述步進(jìn)電機(jī)的理想步數(shù)與所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際步數(shù)之間的誤差；

并根據(jù)所述步進(jìn)電機(jī)的理想步數(shù)與所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際步數(shù)之間的誤差，獲取所述步進(jìn)電機(jī)的理想步數(shù)與所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際步數(shù)的誤差變化率；

根據(jù)所述誤差及誤差變化率，基于控制器確定所述步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)；

根據(jù)所述步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)控制所述步進(jìn)電機(jī)，以確定所述數(shù)字流量換向閥的開(kāi)口大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，還包括：定壓差閥，用于補(bǔ)償所述數(shù)字流量換向閥的進(jìn)出口的壓力值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，還包括：溢流閥，并聯(lián)連接在所述數(shù)字流量換向閥連接所述定量泵的一側(cè)的油路上，用于防止溢流。

4.一種數(shù)字線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取數(shù)字化的轉(zhuǎn)向角度信號(hào)和轉(zhuǎn)向力矩信號(hào)，作為輸入信號(hào)；

獲取數(shù)字化的第一壓力信號(hào)、第二壓力信號(hào)和位移量信號(hào)，作為反饋信號(hào)；

根據(jù)所述輸入信號(hào)和所述反饋信號(hào)確定步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)，以確定數(shù)字流量換向閥的開(kāi)口大小；

所述根據(jù)所述輸入信號(hào)和所述反饋信號(hào)確定步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)，以確定所述數(shù)字流量換向閥的開(kāi)口大小包括：

根據(jù)所述輸入信號(hào)確定所述步進(jìn)電機(jī)的理想步數(shù)；

根據(jù)所述反饋信號(hào)確定所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際步數(shù)；

獲取所述步進(jìn)電機(jī)的理想步數(shù)與所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際步數(shù)之間的誤差；

并根據(jù)所述步進(jìn)電機(jī)的理想步數(shù)與所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際步數(shù)之間的誤差，獲取所述步進(jìn)電機(jī)的理想步數(shù)與所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際步數(shù)的誤差變化率；

根據(jù)所述誤差及誤差變化率，基于控制器確定所述步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)；

根據(jù)所述步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)控制所述步進(jìn)電機(jī)，以確定所述數(shù)字流量換向閥的開(kāi)口大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種數(shù)字線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述誤差及誤差變化率，所述基于控制器確定所述步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)，包括：

將所述誤差及誤差變化率模糊化，利用預(yù)設(shè)的模糊規(guī)則進(jìn)行推理、計(jì)算、分析，通過(guò)自動(dòng)搜索模糊矩陣表進(jìn)行參數(shù)整定，以滿(mǎn)足不同狀態(tài)下的誤差和誤差變化率對(duì)PID參數(shù)自整定的要求，計(jì)算PID的三個(gè)參數(shù)K_p，T_i，T_d，根據(jù)所述PID的三個(gè)參數(shù)K_p，T_i，T_d確定所述步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)步數(shù)。