[發(fā)明專利]一種并聯(lián)型雙叉車同步控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110889160.6
• 申請(qǐng)日: 2021-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN113501469B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔嘉豪;張博;唐麗娟;顧敏明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B66F9/06
• 分類號(hào): B66F9/06;B66F9/075;B66F9/22;G05D1/02
• 代理公司: 無錫市匯誠(chéng)永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 朱曉林

1.一種并聯(lián)型雙叉車同步控制方法，其特征在于，包括同步運(yùn)動(dòng)方法、縱向運(yùn)動(dòng)偏差調(diào)整方法、橫向運(yùn)動(dòng)偏差調(diào)整方法、作業(yè)高度偏差調(diào)整方法；

同步運(yùn)動(dòng)方法包括以下步驟：

第一步，雙叉車同步控制裝置初始化，主控制器（31）發(fā)送相關(guān)指令給轉(zhuǎn)向伺服驅(qū)動(dòng)器（2）與直行伺服驅(qū)動(dòng)器（3），將轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)（15）配置成網(wǎng)絡(luò)操作模式、絕對(duì)運(yùn)動(dòng)模式、將增量式編碼器清零并使能伺服電機(jī)；將直行伺服電機(jī)（11）配置成網(wǎng)絡(luò)操作模式、速度控制運(yùn)動(dòng)模式并使能伺服電機(jī)；

第二步，主控制器（31）通過RS485讀取絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器的位置，通過比較計(jì)算叉車驅(qū)動(dòng)輪（14）是否回正，若沒有回正，則計(jì)算轉(zhuǎn)向的角度偏移量，發(fā)送指令給轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)（15）使驅(qū)動(dòng)輪（14）回正，若驅(qū)動(dòng)輪（14）已經(jīng)回正，則等待獲取用戶輸入；

第三步，用戶的遙控器轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)搖桿，遙控器發(fā)出無線信號(hào)，領(lǐng)導(dǎo)者叉車上的遙控信號(hào)接收模塊（6）接收到無線信號(hào)轉(zhuǎn)化成直行、轉(zhuǎn)向的模擬信號(hào)傳給領(lǐng)導(dǎo)者叉車主控制器（31），主控制器（31）通過AD采集獲取用戶需要的數(shù)據(jù)；

第四步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車將用戶指令發(fā)送給領(lǐng)導(dǎo)者叉車的直行、轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制直行、轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)動(dòng)作；

第五步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車計(jì)算跟隨者叉車運(yùn)動(dòng)的直行伺服電機(jī)速度、計(jì)算跟隨者叉車的阿克曼轉(zhuǎn)向角度，再通過CAN總線（30）發(fā)送給跟隨者叉車；

第六步，跟隨者叉車接收到領(lǐng)導(dǎo)者叉車通過CAN總線（30）傳輸?shù)男畔ⅲ刂浦毙小⑥D(zhuǎn)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，再由驅(qū)動(dòng)器控制直行、轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)動(dòng)作；

第七步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車讀取自身直行伺服驅(qū)動(dòng)器（3）的位移、速度信息，讀取轉(zhuǎn)向伺服驅(qū)動(dòng)器（2）的角度信息，再通過CAN總線（30）將相關(guān)信息傳送給跟隨者叉車，跟隨者叉車讀取自身直行伺服驅(qū)動(dòng)器（3）的位移、速度信息，讀取轉(zhuǎn)向伺服驅(qū)動(dòng)器（2）的角度信息進(jìn)行比對(duì)確定是否需要調(diào)整，若不需要調(diào)整跳轉(zhuǎn)至第三步，若需要調(diào)整跳轉(zhuǎn)至第六步；

縱向運(yùn)動(dòng)偏差調(diào)整方法包括以下步驟：

第一步，用戶的遙控器轉(zhuǎn)動(dòng)搖桿，遙控器發(fā)出無線信號(hào)，領(lǐng)導(dǎo)者上的遙控信號(hào)接收模塊（6）接收到無線信號(hào)轉(zhuǎn)化成直行、轉(zhuǎn)向的模擬信號(hào)傳給主控制器（31），主控制器（31）通過AD采集獲取用戶需要的數(shù)據(jù)；

第二步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車將用戶指令發(fā)送給領(lǐng)導(dǎo)者叉車的直行伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制直行伺服電機(jī)動(dòng)作；

第三步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車計(jì)算跟隨者叉車運(yùn)動(dòng)的直行伺服電機(jī)速度，再通過CAN總線（30）發(fā)送給跟隨者叉車；

第四步，跟隨者叉車接收到領(lǐng)導(dǎo)者叉車通過CAN總線（30）傳輸?shù)男畔ⅲl(fā)送給直行伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，再由驅(qū)動(dòng)器控制直行伺服電機(jī)動(dòng)作；

第五步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車讀取自身直行伺服驅(qū)動(dòng)器（3）的位移、速度信息，再通過CAN總線（30）將相關(guān)信息傳送給跟隨者叉車，跟隨者叉車讀取自身直行伺服驅(qū)動(dòng)器（3）的位移、速度信息進(jìn)行比對(duì)確定是否需要調(diào)整，若不需要調(diào)整跳轉(zhuǎn)至第一步，若需要調(diào)整跳轉(zhuǎn)至第六步；

第六步，跟隨者叉車使用線槽型激光測(cè)距系統(tǒng)持續(xù)采集兩車的縱向偏移量，以縱向偏移量為輸入，計(jì)算縱向偏移量變化差值、累計(jì)縱向偏移量，再利用根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定的PID控制器計(jì)算跟隨者叉車的期望實(shí)時(shí)速度；

第七步，跟隨者叉車將計(jì)算后的期望速度發(fā)送給跟隨者叉車的直行伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制直行伺服電機(jī)動(dòng)作，再跳轉(zhuǎn)至第五步；

橫向運(yùn)動(dòng)偏差調(diào)整方法包括以下步驟：

第一步，用戶的遙控器轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)搖桿，遙控器發(fā)出無線信號(hào)，領(lǐng)導(dǎo)者叉車上的遙控信號(hào)接收模塊（6）接收到無線信號(hào)轉(zhuǎn)化成直行、轉(zhuǎn)向的模擬信號(hào)傳給領(lǐng)導(dǎo)者叉車的主控制器（31），主控制器（31）通過AD采集獲取用戶需要的數(shù)據(jù)；

第二步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車將用戶指令發(fā)送給領(lǐng)導(dǎo)者叉車的直行、轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制直行、轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)動(dòng)作；

第三步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車計(jì)算跟隨者叉車運(yùn)動(dòng)的直行伺服電機(jī)速度，轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)阿克曼角再通過CAN總線（30）發(fā)送給跟隨者叉車；

第四步，跟隨者叉車接收到領(lǐng)導(dǎo)者叉車通過CAN總線（30）傳輸?shù)男畔ⅲl(fā)送給跟隨者叉車的直行、轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，再由驅(qū)動(dòng)器分別控制直行、轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)動(dòng)作；

第五步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車讀取自身直行伺服驅(qū)動(dòng)器（3）的位移、速度信息，再通過CAN總線（30）將相關(guān)信息傳送給跟隨者叉車，跟隨者叉車讀取自身直行伺服驅(qū)動(dòng)器（3）的位移、速度信息，讀取轉(zhuǎn)向伺服驅(qū)動(dòng)器（2）的角度信息進(jìn)行比對(duì)確定是否需要調(diào)整，若不需要調(diào)整跳轉(zhuǎn)至第一步，若需要調(diào)整跳轉(zhuǎn)至第六步；

第六步，跟隨者叉車通過頭部的激光測(cè)距傳感器持續(xù)采集兩車之間的頭部間距、叉車尾部的激光測(cè)距傳感器持續(xù)采集兩車之間的尾部間距，先通過兩車之間的CAN總線傳輸兩車的間距信息，再以偏移角為輸入，計(jì)算偏移角變化差值、累計(jì)偏移角，再利用根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定的PID控制器計(jì)算跟隨者叉車的期望實(shí)時(shí)角度；

第七步，跟隨者叉車將計(jì)算后的速度發(fā)送給跟隨者叉車的轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)動(dòng)作，隨后跳轉(zhuǎn)至第五步；

作業(yè)高度偏差調(diào)整方法：

第一步，雙叉車同步控制裝置停止運(yùn)動(dòng)開始同步作業(yè)，跟隨者叉車測(cè)量?jī)绍囁綍r(shí)的基準(zhǔn)相對(duì)高度；

第二步，用戶的遙控器按動(dòng)抬升、下降按鈕，遙控器發(fā)出無線信號(hào)，領(lǐng)導(dǎo)者叉車上的遙控信號(hào)接收模塊接收到無線信號(hào)轉(zhuǎn)化成抬升、下降的數(shù)字信號(hào)傳給領(lǐng)導(dǎo)者叉車主控制器，主控制器通過IO口采集獲取用戶需要的數(shù)據(jù)；

第三步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車發(fā)送抬升、下降指令控制抬升、下降繼電器動(dòng)作，同時(shí)領(lǐng)導(dǎo)者叉車通過CAN總線將抬升、下降指令發(fā)送給跟隨者叉車；

第四步，領(lǐng)導(dǎo)者叉車抬升繼電器動(dòng)作液壓電機(jī)充油叉車平臺(tái)抬升，下降繼電器動(dòng)作使放油閘打開叉車平臺(tái)下降；

第五步，跟隨者叉車接收到領(lǐng)導(dǎo)者叉車發(fā)送的抬升、下降信號(hào)，抬升繼電器動(dòng)作液壓電機(jī)充油叉車平臺(tái)抬升，下降繼電器動(dòng)作使放油閘打開叉車平臺(tái)下降；

第六步，跟隨者叉車通過叉車頭部的激光測(cè)距傳感器每間隔0.2s采集一次兩車之間的相對(duì)高度；

第七步，判斷相對(duì)高度與基準(zhǔn)相對(duì)高度比較，若有偏差跳轉(zhuǎn)至第八步，若無偏差跳轉(zhuǎn)至第五步；

第八步，跟隨者叉車?yán)孟鄬?duì)高度計(jì)算相對(duì)高度差值、累計(jì)高度差，再利用根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定的PID控制器計(jì)算跟隨者叉車抬升、下降繼電器的動(dòng)作時(shí)間；

第九步，跟隨者叉車通過控制抬升、下降繼電器的動(dòng)作時(shí)間調(diào)整跟隨者叉車平臺(tái)高度，隨后跳轉(zhuǎn)至第七步。