CN115263830B - 一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法 - Google Patents
一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115263830B CN115263830B CN202210907551.0A CN202210907551A CN115263830B CN 115263830 B CN115263830 B CN 115263830B CN 202210907551 A CN202210907551 A CN 202210907551A CN 115263830 B CN115263830 B CN 115263830B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- pressure
- actual
- vibration
- unloading
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 29
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 24
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 18
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B63/00—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
- A01B63/02—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors
- A01B63/10—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/008—Reduction of noise or vibration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/02—Servomotor systems with programme control derived from a store or timing device; Control devices therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,属于拖拉机电液提升***控制技术领域,包括:获取机具目标纵向压力Px0的设定值;获取机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent,计算机具实际纵向压力Px;获取响应时间T,根据Px0计算低振动区间的压力上限PyTrigUp和低振动区间的压力下限PyTrigDw,对比T与Thold、Px与PyTrigUp,以及Px与PyTrigDw的大小,判断是否进行卸荷控制;根据预设的机具提升角度Htarget计算循环振动偏差△Ht,根据Px0计算上极限压力PyLimUp和下极限压力PyLimDw;通过实时进行供油补偿的方式降低机具的冲击和振动效果,解决了当前拖拉机依靠测量俯仰角不能准确反映机具实际的振动效果,不能有效触发主动减振动作的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,属于拖拉机电液提升***控制技术领域。
背景技术
拖拉机作为农业生产的重要装备,在农田作业和运输作业中不但需要提供足够的牵引力,同时也需要挂接不同的农机具以适应不同的作业场景,对于运输作业和转场过程而言,驾驶舒适性和安全性尤为重要,其中,机具在提升到最高点和运输转场过程中的振动效果是影响该工作场景安全性和舒适性的重要因素,尤其对于不平整路面的道路行驶,其颠簸效果将会进一步加剧,严重情况下将导致拖拉机与机具的连接机构产生不可逆损伤,而一旦产生不可逆损伤将极有可能造成道路损毁、车辆受损,甚至人员伤亡;
为了解决上述问题,中国专利CN110024519A,一种大马力拖拉机作业机组的减振方法,使用倾角速度传感器测量车辆的俯仰角,并定义俯仰角死区间,当检测到拖拉机俯仰角速度在死区外,则控制电液悬挂阀进行提升或者下降,但是,该专利中控制的核心数据来源为车辆的俯仰角,但是该俯仰角的数据并不能表征车辆实际机具的振动效果,在大多数情况下俯仰角与车辆的振动效果两者不存在必然的联系,例如在车辆处于运输情况下时,俯仰角相对处于水平且波动平稳的状态,但是,此时机具很有可能处于大振幅的振动状态,对于此状态,将无法触发其主动减振动作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,解决了当前拖拉机依靠测量俯仰角不能准确反映机具实际的振动效果,不能有效触发主动减振动作的问题。
为达到上述目的/为解决上述技术问题,本发明是采用下述技术方案实现的:
一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,包括:
获取机具目标纵向压力Px0的设定值;
获取机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent,根据机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent计算机具实际纵向压力Px;
获取响应时间T,根据Px0计算低振动区间的压力上限PyTrigUp和低振动区间的压力下限PyTrigDw,对比T与预设的***维持时间Thold、Px与PyTrigUp,以及Px与PyTrigDw的大小,判断是否进行卸荷控制;
根据预设的机具提升角度Htarget计算循环振动偏差△Ht,根据Px0计算上极限压力PyLimUp和下极限压力PyLimDw;
对比△Ht与预设的循环振动偏差预期设定值△Hminp的大小,若△Ht大于△Hminp,并且持续时间大于预设时间Tsafep,则触发警报报警并关闭减振;对比Px与PyLimUp、PyLimDw的大小,若Px小于PyLimUp或Px大于PyLimDw,并且持续时间大于预设时间Tsafep,则触发警报报警并关闭减振。
进一步的,所述获取机具实际提升角度H的方法步骤包括:
获取转角传感器数据得到旋转角度α;
根据得到的旋转角度α,计算实际提升角度H;
所述实际提升角度H的计算公式为:H=K*α;其中,
K为三点悬挂各杆件连接点长度相关的系数;
α的范围为0~75°。
进一步的,所述获取机具实测横向拉力PCurrent的方法步骤包括:
获取拉力传感器的实时测量值;
经滤波后得到机具实测横向拉力PCurrent。
进一步的,所述机具实际纵向压力Px的计算公式为:Px=PCurrent*tanH,单位kN。
进一步的,所述低振动区间的压力上限PyTrigUp的计算公式为:
PyTrigUp=(1-Kpt)*Px0;
所述低振动区间的压力下限PyTrigDw的计算公式为:
PyTrigDw=(1+Kpt)*Px0;
其中,Kpt为与机具目标纵向压力有关的修正系数,取值范围0~0.2;
所述上极限压力PyLimUp的计算公式为:
PyLimUp=(1-Kpl)*Px0;
所述下极限压力PyLimDw的计算公式为:
PyLimDw=(1+Kpl)*Px0;
其中,Kpl为与机具目标纵向压力有关的修正系数,取值范围一般为0.5~1。
进一步的,所述循环振动偏差△Ht的计算公式为:
△Ht=Hcurrentt-Htarget;
其中,Hcurrentt为t时刻的当前循环实际提升角度。
进一步的,当T大于Thold且机具实际纵向压力Px小于低振动区间的压力上限PyTrigUp时,触发上卸荷过程控制;
所述上卸荷控制的方法步骤包括:
向上升阀通以大电流Ifillup,并持续时间Tfillup,使液压模块快速建立压力;
计算上卸荷电流Ioutup;
向上升阀通以上卸荷电流Ioutup;
上卸荷电流Ioutup的计算公式为:
Ioutup=Kup*(Px-PyTrigUp)+△Iup,单位mA;
其中,Kup为上卸荷过程控制的压力转化为电流的补偿系数,实际纵向压力越小,其值越大;
△Iup为上卸荷过程控制中对上升阀卸荷电流的补偿值,
△Iup的计算公式为:
△Iup=(1+Kiup*△H)*Ioutup,单位mA;
其中,Kiup为循环振动偏差对电流的补偿系数,Kiup的取值范围0~0.05;
△H为从激活振动控制开始到当前时间的循环振动偏差的总和,其中,t时刻△H的计算公式为:
△H=;
当T大于Thold且机具实际纵向压力Px大于低振动区间的压力下限PyTrigDw时,触发下卸荷过程控制;
所述下卸荷过程控制的方法步骤包括:
向下降阀通以大电流Ifilldw,并持续时间Tfilldw,使液压模块快速建立压力;
计算下卸荷电流Ioutdw;
向下降阀通以下卸荷电流Ioutdw;
下卸荷电流Ioutdw的计算公式为:
Ioutdw=Kdw*(PyTrigdw-Px)+△Idw,单位mA;
其中,Kdw为下卸荷过程控制的压力转化为电流的补偿系数,实际纵向压力越大,其值越大;
△Idw为下卸荷过程控制中对下降阀卸荷电流的补偿值,△Idw的计算公式为:
△Idw=(1+Kidw*△H)*Ioutdw,单位mA;
其中,Kidw为循环振动偏差对电流的补偿系数,Kidw的取值范围0~0.03;
当T小于Thold或机具实际纵向压力Px大于等于低振动区间的压力上限PyTrigUp且小于等于低振动区间的压力下限PyTrigDw时,不进行卸荷控制;上卸荷电流Ioutup为0mA,下卸荷电流Ioutdw为0mA。
进一步的,根据Htarge计算上极限振幅HyLimUp和下极限振幅HyLimDw;
所述上极限振幅HyLimUp的计算公式为:
HyLimUp=Htarget+(1+Kt+Kp)*Hybase;
所述下极限振幅HyLimDw的计算公式为:
HyLimDw=Htarget-(1-Kt-Kp)*Hybase;
其中,Kt为角度修正系数,机具提升角度越大,其值越大,取值范围为0~0.2;Kp为重量修正系数,目标纵向压力越大,其值越大,取值范围0~0.3;Hybase为基准区间,设定为2°;
为了使机具振动维持在可控范围内,当Hcurrentt>HyLimUp时,Ioutup值为0mA,并且在本次振动周期内电流保持为0mA;当Hcurrentt<HyLimDw时,Ioutdw值为0mA,并且在本次振动周期内电流保持为0mA;
其中,Hcurrentt为t时刻的当前循环实际提升角度。
进一步的,所述△Hminp的取值范围为每循环2~4°,Tsafep的取值范围为30~50ms。
本发明的目的之二在于提供一种拖拉机电液提升***主动减振控制装置,包括:
液压模块,液压模块包括上升阀、下降阀、液压泵和油缸;液压泵与上升阀相连接,上升阀与油缸相连接;油缸与下降阀相连接;油缸通过机械杆件与机具相连接;
传感器模块,传感器模块包括转角传感器和拉力传感器;
转角传感器用于获取机具的实际提升角度H;
拉力传感器,拉力传感器用于测量三点悬挂两侧下拉杆连接点的水平方向的剪切力,正值表示车辆受向后的拉力,负值表示车辆受向后方向的压力;
电控模块,电控模块包括发动机控制器、控制面板和电液提升控制器;控制面板上集成了与电液提升***操纵相关的操纵原件,同时控制面板通过CAN总线将操纵原件的状态信息发送到电液提升控制器;
电液提升控制器用于接收发动机控制器的相关总线信息,同时采集驾驶员的全部操纵信息以及各类传感器的信息,进行相关的数据量化的逻辑判断以及对液压模块进行控制输出。
本发明的目的之三在于提供一种拖拉机电液提升***主动减振控制装置,包括处理器和储存介质;
所述储存介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行上述的方法。
本发明的目的之四在于提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的方法。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果:
1、本发明基于机具的提升角度和机具纵向压力反馈,通过实时进行供油补偿的方式降低机具的冲击和振动效果,解决了当前拖拉机依靠测量俯仰角不能准确反映机具实际的振动效果,不能有效触发主动减振动作的问题。
2、本发明能够根据不同的机具重量,确定极限振幅的大小和修正卸荷电流的大小,增强了***对于不同机具的适应性,避免较重机具运输过程中减振效果不明显的问题。
3、本发明通过对卸荷电流的计算,增加了基于位置偏差的循环补偿,能够有效保证机具在设定提升角度附近振动,不但满足了驾驶员的操纵意图,同时消除了因机具往复振动所导致的位置出现较大偏差的风险。
4、鉴于上卸荷过程与下卸荷过程中对于重力加速度的影响,本发明对这两个过程进行了参数区分和独立设定,保证了上卸荷过程和下卸荷过程的效果接近,能够有效提升驾驶舒适性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的一种拖拉机电液提升***主动减振控制装置的组成示意图;
图3是本发明实施例提供的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法的实测效果图。
图中:1、上升阀;2、下降阀;3、液压泵;4、油缸;5、机具;6、转角传感器;7、拉力传感器;8、发动机控制器;9、控制面板;10、电液提升控制器;11、发动机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示,一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,包括:
获取机具目标纵向压力Px0的设定值;
获取转角传感器数据得到旋转角度α;根据得到的旋转角度α,计算实际提升角度H;本实施例中,拖拉机采用徐州徐工农业装备科技有限公司生产的XT2004型号拖拉机,该型拖拉机为200马力4轮驱动拖拉机,机具重量为1200千克,旋转角度α的范围为0~75°;
实际提升角度H的计算公式为:H=K*α;其中,K为三点悬挂各杆件连接点长度相关的系数;
获取拉力传感器的实时测量值,经滤波后得到机具实测横向拉力PCurrent;
根据机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent计算机具实际纵向压力Px,机具实际纵向压力Px的计算公式为:Px=PCurrent*tanH,单位kN;
获取响应时间T,响应时间T为压力传感器的响应时间,根据Px0计算低振动区间的压力上限PyTrigUp和低振动区间的压力下限PyTrigDw;
低振动区间的压力上限PyTrigUp的计算公式为:
PyTrigUp=(1-Kpt)*Px0;
低振动区间的压力下限PyTrigDw的计算公式为:
PyTrigDw=(1+Kpt)*Px0;
其中,Kpt为与机具目标纵向压力有关的修正系数,取值范围0~0.2;
对比T与预设的***维持时间Thold、Px与PyTrigUp,以及Px与PyTrigDw的大小,判断是否进行卸荷控制,本实施例中Thold=30ms;
当T大于30ms且机具实际纵向压力Px小于低振动区间的压力上限PyTrigUp时,触发上卸荷过程控制,上卸荷控制的方法步骤包括:
向上升阀通以大电流Ifillup,并持续时间Tfillup,使液压模块快速建立压力;
计算上卸荷电流Ioutup;
向上升阀通以上卸荷电流Ioutup,上卸荷电流Ioutup的计算公式为:
Ioutup=Kup*(Px-PyTrigUp)+△Iup,单位mA;
其中,Kup为上卸荷过程控制的压力转化为电流的补偿系数,实际纵向压力越小,其值越大;
△Iup为上卸荷过程控制中对上升阀卸荷电流的补偿值,△Iup的计算公式为:
△Iup=(1+Kiup*△H)*Ioutup,单位mA;
其中,Kiup为循环振动偏差对电流的补偿系数,Kiup的取值范围0~0.05;
△H为从激活振动控制开始到当前时间的循环振动偏差的总和,其中,t时刻△H的计算公式为:
△H=;
当T大于30ms且机具实际纵向压力Px大于低振动区间的压力下限PyTrigDw时,触发下卸荷过程控制;
下卸荷过程控制的方法步骤包括:
向下降阀通以大电流Ifilldw,并持续时间Tfilldw,使液压模块快速建立压力;
计算下卸荷电流Ioutdw;
向下降阀通以下卸荷电流Ioutdw,下卸荷电流Ioutdw的计算公式为:
Ioutdw=Kdw*(PyTrigdw-Px)+△Idw,单位mA;
其中,Kdw为下卸荷过程控制的压力转化为电流的补偿系数,实际纵向压力越大,其值越大;
△Idw为下卸荷过程控制中对下降阀卸荷电流的补偿值,△Idw的计算公式为:
△Idw=(1+Kidw*△H)*Ioutdw,单位mA;
其中,Kidw为循环振动偏差对电流的补偿系数,Kidw的取值范围0~0.03;
当T小于30ms或机具实际纵向压力Px大于等于低振动区间的压力上限PyTrigUp且小于等于低振动区间的压力下限PyTrigDw时,不进行卸荷控制;上卸荷电流Ioutup为0mA,下卸荷电流Ioutdw为0mA;
根据预设的机具提升角度Htarget计算循环振动偏差△Ht,循环振动偏差△Ht的计算公式为:
△Ht=Hcurrentt-Htarget;
其中,Hcurrentt为t时刻的当前循环实际提升角度;
△Ht为正值则振动偏差向上,△Ht为负值则振动偏差向下;
根据Htarge计算上极限振幅HyLimUp和下极限振幅HyLimDw;
上极限振幅HyLimUp的计算公式为:
HyLimUp=Htarget+(1+Kt+Kp)*Hybase;
下极限振幅HyLimDw的计算公式为:
HyLimDw=Htarget-(1-Kt-Kp)*Hybase;
其中,Kt为角度修正系数,机具提升角度越大,其值越大,取值范围为0~0.2;Kp为重量修正系数,目标纵向压力越大,其值越大,取值范围0~0.3;Hybase为基准区间,设定为2°;
为了使机具振动维持在可控范围内:
当Hcurrentt>HyLimUp时,Ioutup值为0mA,并且在本次振动周期内电流保持为0mA;
当Hcurrentt<HyLimDw时,Ioutdw值为0mA,并且在本次振动周期内电流保持为0mA;
根据Px0计算上极限压力PyLimUp和下极限压力PyLimDw;
上极限压力PyLimUp的计算公式为:
PyLimUp=(1-Kpl)*Px0;
下极限压力PyLimDw的计算公式为:
PyLimDw=(1+Kpl)*Px0;
其中,Kpl为与机具目标纵向压力有关的修正系数,取值范围一般为0.5~1;
本实施例中,循环振动偏差预期设定值△Hminp=3°,预设时间Tsafep=40ms;
若△Ht大于3°,并且持续时间大于40ms,则触发警报报警并关闭减振;
若Px小于PyLimUp或Px大于PyLimDw,并且持续时间大于40ms,则触发警报报警并关闭减振。
如图3所示,为某段时间t内的主要参数计算值、实际监控数据的变化以及对应输出的下降阀电流曲线和上升阀电流曲线;其中,上升阀电流曲线和下升阀电流曲线包括标注了位置偏差修正前的电流曲线和修正后的电流曲线;
图中可以看出,当振动偏差值为正值时,下降阀修正后的实际输出电流低于修正前的电流,而上升阀修正后的实际输出电流高于修正前的电流,且图中可以看出,当触发时间低于无效触发时间时,其触发将被视为无效触发;
由于机具振动时,向上振动时是克服重力的向上运动,因此其小于机具静态时的纵向压力(机具目标纵向压力);向下振动时是在重力方向施加压力,因此其大于机具静态时的纵向压力(机具目标纵向压力);依据上述所列公式计算得出的参数值的大小关系是:上极限压力<低振动区间压力上限<静态时纵向压力<低振动区间的压力下限<下极限压力,即PyLimUp<PyTrigUp<Px0<PyTrigDw<PyLimDw。
实施例二
如图2所示,一种拖拉机电液提升***主动减振控制装置,包括:
液压模块,液压模块包括上升阀1、下降阀2、液压泵3和油缸4;上升阀1中集成有电磁阀,下降阀2中集成有电磁阀,液压泵3与上升阀1相连接,上升阀1与油缸4相连接,油缸4与下降阀2相连接;油缸4通过机械杆件与机具5相连接;
传感器模块,传感器模块包括转角传感器6,转角传感器6安装于机械杆件上,用于获取机具5的实际提升角度H;
拉力传感器7,拉力传感器7共有两个,安装于机械杆件上,用于测量三点悬挂左右两侧下拉杆连接点的水平方向的剪切力,正值表示车辆受向后的拉力,负值表示车辆受向后方向的压力;
电控模块,电控模块包括发动机11控制器8、控制面板9和电液提升控制器10;发动机11控制器8与发动机11相连接,且发动机11控制器8通过线路与电液提升控制器10相连接;控制面板9上集成了与电液提升***操纵相关的操纵原件,同时控制面板9通过CAN总线将操纵原件的状态信息发送到电液提升控制器10;
电液提升控制器10分别与转角传感器6、拉力传感器7、上升阀1,下降阀2相连接;电液提升控制器10用于接收发动机11控制器8的相关总线信息,同时采集驾驶员的全部操纵信息以及各类传感器的信息,进行相关的数据量化的逻辑判断以及对液压模块进行控制输出。
实施例三
一种拖拉机电液提升***主动减振控制装置,包括处理器和储存介质;
储存介质用于存储指令;
处理器用于根据指令进行操作以执行以下方法:
获取机具目标纵向压力Px0的设定值;
获取机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent,根据机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent计算机具实际纵向压力Px;
获取响应时间T,根据Px0计算低振动区间的压力上限PyTrigUp和低振动区间的压力下限PyTrigDw,对比T与预设的***维持时间Thold、Px与PyTrigUp,以及Px与PyTrigDw的大小,判断是否进行卸荷控制;
根据预设的机具提升角度Htarget计算循环振动偏差△Ht,根据Px0计算上极限压力PyLimUp和下极限压力PyLimDw;
对比△Ht与预设的循环振动偏差预期设定值△Hminp的大小,若△Ht大于△Hminp,并且持续时间大于预设时间Tsafep,则触发警报报警并关闭减振;对比Px与PyLimUp、PyLimDw的大小,若Px小于PyLimUp或Px大于PyLimDw,并且持续时间大于预设时间Tsafep,则触发警报报警并关闭减振。
实施例四
计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现以下方法:
获取机具目标纵向压力Px0的设定值;
获取机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent,根据机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent计算机具实际纵向压力Px;
获取响应时间T,根据Px0计算低振动区间的压力上限PyTrigUp和低振动区间的压力下限PyTrigDw,对比T与预设的***维持时间Thold、Px与PyTrigUp,以及Px与PyTrigDw的大小,判断是否进行卸荷控制;
根据预设的机具提升角度Htarget计算循环振动偏差△Ht,根据Px0计算上极限压力PyLimUp和下极限压力PyLimDw;
对比△Ht与预设的循环振动偏差预期设定值△Hminp的大小,若△Ht大于△Hminp,并且持续时间大于预设时间Tsafep,则触发警报报警并关闭减振;对比Px与PyLimUp、PyLimDw的大小,若Px小于PyLimUp或Px大于PyLimDw,并且持续时间大于预设时间Tsafep,则触发警报报警并关闭减振。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,包括:
获取机具目标纵向压力Px0的设定值;
获取机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent,根据机具实际提升角度H和机具实测横向拉力PCurrent计算机具实际纵向压力Px;
获取响应时间T,根据Px0计算低振动区间的压力上限PyTrigUp和低振动区间的压力下限PyTrigDw,对比T与预设的***维持时间Thold、Px与PyTrigUp,以及Px与PyTrigDw的大小,判断是否进行卸荷控制;
根据预设的机具提升角度Htarget计算循环振动偏差△Ht,根据Px0计算上极限压力PyLimUp和下极限压力PyLimDw;
对比△Ht与预设的循环振动偏差预期设定值△Hminp的大小,若△Ht大于△Hminp,并且持续时间大于预设时间Tsafep,则触发警报报警并关闭减振;对比Px与PyLimUp、PyLimDw的大小,若Px小于PyLimUp或Px大于PyLimDw,并且持续时间大于预设时间Tsafep,则触发警报报警并关闭减振。
2.根据权利要求1所述的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,所述获取机具实际提升角度H的方法步骤包括:
获取转角传感器数据得到旋转角度α;
根据得到的旋转角度α,计算实际提升角度H;
所述实际提升角度H的计算公式为:H=K*α;其中,
K为三点悬挂各杆件连接点长度相关的系数;
α的范围为0~75°。
3.根据权利要求1所述的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,所述获取机具实测横向拉力PCurrent的方法步骤包括:
获取拉力传感器的实时测量值;
经滤波后得到机具实测横向拉力PCurrent。
4.根据权利要求1所述的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,所述机具实际纵向压力Px的计算公式为:Px=PCurrent*tanH,单位kN。
5.根据权利要求1所述的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,
所述低振动区间的压力上限PyTrigUp的计算公式为:
PyTrigUp=(1-Kpt)*Px0;
所述低振动区间的压力下限PyTrigDw的计算公式为:
PyTrigDw=(1+Kpt)*Px0;
其中,Kpt为与机具目标纵向压力有关的修正系数,取值范围0~0.2;
所述上极限压力PyLimUp的计算公式为:
PyLimUp=(1-Kpl)*Px0;
所述下极限压力PyLimDw的计算公式为:
PyLimDw=(1+Kpl)*Px0;
其中,Kpl为与机具目标纵向压力有关的修正系数,取值范围一般为0.5~1。
6.根据权利要求1所述的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,所述循环振动偏差△Ht的计算公式为:
△Ht=Hcurrentt-Htarget;
其中,Hcurrentt为t时刻的当前循环实际提升角度。
7.根据权利要求1所述的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,当T大于Thold且机具实际纵向压力Px小于低振动区间的压力上限PyTrigUp时,触发上卸荷过程控制;
所述上卸荷控制的方法步骤包括:
向上升阀通以大电流Ifillup,并持续时间Tfillup,使液压模块快速建立压力;
计算上卸荷电流Ioutup;
向上升阀通以上卸荷电流Ioutup;
上卸荷电流Ioutup的计算公式为:
Ioutup=Kup*(Px-PyTrigUp)+△Iup,单位mA;
其中,Kup为上卸荷过程控制的压力转化为电流的补偿系数,实际纵向压力越小,其值越大;
△Iup为上卸荷过程控制中对上升阀卸荷电流的补偿值,
△Iup的计算公式为:
△Iup=(1+Kiup*△H)*Ioutup,单位mA;
其中,Kiup为循环振动偏差对电流的补偿系数,Kiup的取值范围0~0.05;
△H为从激活振动控制开始到当前时间的循环振动偏差的总和,其中,t时刻△H的计算公式为:
当T大于Thold且机具实际纵向压力Px大于低振动区间的压力下限PyTrigDw时,触发下卸荷过程控制;
所述下卸荷过程控制的方法步骤包括:
向下降阀通以大电流Ifilldw,并持续时间Tfilldw,使液压模块快速建立压力;
计算下卸荷电流Ioutdw;
向下降阀通以下卸荷电流Ioutdw;
下卸荷电流Ioutdw的计算公式为:
Ioutdw=Kdw*(PyTrigdw-Px)+△Idw,单位mA;
其中,Kdw为下卸荷过程控制的压力转化为电流的补偿系数,实际纵向压力越大,其值越大;
△Idw为下卸荷过程控制中对下降阀卸荷电流的补偿值,
△Idw的计算公式为:
△Idw=(1+Kidw*△H)*Ioutdw,单位mA;
其中,Kidw为循环振动偏差对电流的补偿系数,Kidw的取值范围0~0.03;
当T小于Thold或机具实际纵向压力Px大于等于低振动区间的压力上限PyTrigUp且小于等于低振动区间的压力下限PyTrigDw时,不进行卸荷控制;上卸荷电流Ioutup为0mA,下卸荷电流Ioutdw为0mA。
8.根据权利要求7所述的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,根据Htarge计算上极限振幅HyLimUp和下极限振幅HyLimDw;
所述上极限振幅HyLimUp的计算公式为:
HyLimUp=Htarget+(1+Kt+Kp)*Hybase;
所述下极限振幅HyLimDw的计算公式为:
HyLimDw=Htarget-(1-Kt-Kp)*Hybase;
其中,Kt为角度修正系数,机具提升角度越大,其值越大,取值范围为0~0.2;Kp为重量修正系数,目标纵向压力越大,其值越大,取值范围0~0.3;Hybase为基准区间,设定为2°;
当Hcurrentt>HyLimUp时,Ioutup值为0mA,并且在本次振动周期内电流保持为0mA;
当Hcurrentt<HyLimDw时,Ioutdw值为0mA,并且在本次振动周期内电流保持为0mA;
其中,Hcurrentt为t时刻的当前循环实际提升角度。
9.根据权利要求1所述的一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法,其特征在于,所述△Hminp的取值范围为每循环2~4°,Tsafep的取值范围为30~50ms。
10.一种使用如权利要求1~9任一项所述的拖拉机电液提升***主动减振控制方法的主动减振控制装置,其特征在于,包括:
液压模块,液压模块包括上升阀、下降阀、液压泵和油缸;液压泵与上升阀相连接,上升阀与油缸相连接;油缸与下降阀相连接;油缸通过机械杆件与机具相连接;
传感器模块,传感器模块包括转角传感器和拉力传感器;
转角传感器用于获取机具的实际提升角度H;
拉力传感器,拉力传感器用于测量三点悬挂两侧下拉杆连接点的水平方向的剪切力,正值表示车辆受向后的拉力,负值表示车辆受向后方向的压力;
电控模块,电控模块包括发动机控制器、控制面板和电液提升控制器;控制面板上集成了与电液提升***操纵相关的操纵原件,同时控制面板通过CAN总线将操纵原件的状态信息发送到电液提升控制器;
电液提升控制器用于接收发动机控制器的相关总线信息,同时采集驾驶员的全部操纵信息以及各类传感器的信息,进行相关的数据量化的逻辑判断以及对液压模块进行控制输出。
11.一种设备,其特征在于,包括处理器和储存介质;
所述储存介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~9任一项所述的拖拉机电液提升***主动减振控制方法。
12.计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1~9任一项所述的拖拉机电液提升***主动减振控制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210907551.0A CN115263830B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210907551.0A CN115263830B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115263830A CN115263830A (zh) | 2022-11-01 |
CN115263830B true CN115263830B (zh) | 2024-05-24 |
Family
ID=83770276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210907551.0A Active CN115263830B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115263830B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0318704U (zh) * | 1989-07-07 | 1991-02-25 | ||
CN102606421A (zh) * | 2011-01-24 | 2012-07-25 | 西门子公司 | 用于对风力涡轮机中的传动系进行减振的方法、风力涡轮机以及制动装置的使用 |
DE102013211484A1 (de) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Schwingungsdämpfung bei einer mobilen Arbeitsmaschine |
CN107980301A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-04 | 河南科技大学 | 一种用于蔬菜移栽机的减振***及其减振方法 |
CN207644109U (zh) * | 2017-11-08 | 2018-07-24 | 洛阳中科龙网创新科技有限公司 | 一种拖拉机主动减振的电液悬挂控制***及应用该***的拖拉机 |
CN109353177A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-02-19 | 长安大学 | 一种用于飞行汽车的减震装置及其操作方法 |
CN110024519A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-19 | 山东交通学院 | 一种大马力拖拉机作业机组的减振方法 |
CN113335008A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-09-03 | 山东交通学院 | 一种大型自适应地面水稻直播机组的减振方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018209073A1 (de) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Schwingungstilgung für hydraulische Hubwerke von mobilen Arbeitsmaschinen und hydraulisches Hubwerk mit Schwingungstilgung |
-
2022
- 2022-07-29 CN CN202210907551.0A patent/CN115263830B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0318704U (zh) * | 1989-07-07 | 1991-02-25 | ||
CN102606421A (zh) * | 2011-01-24 | 2012-07-25 | 西门子公司 | 用于对风力涡轮机中的传动系进行减振的方法、风力涡轮机以及制动装置的使用 |
DE102013211484A1 (de) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Schwingungsdämpfung bei einer mobilen Arbeitsmaschine |
CN207644109U (zh) * | 2017-11-08 | 2018-07-24 | 洛阳中科龙网创新科技有限公司 | 一种拖拉机主动减振的电液悬挂控制***及应用该***的拖拉机 |
CN107980301A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-04 | 河南科技大学 | 一种用于蔬菜移栽机的减振***及其减振方法 |
CN109353177A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-02-19 | 长安大学 | 一种用于飞行汽车的减震装置及其操作方法 |
CN110024519A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-19 | 山东交通学院 | 一种大马力拖拉机作业机组的减振方法 |
CN113335008A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-09-03 | 山东交通学院 | 一种大型自适应地面水稻直播机组的减振方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115263830A (zh) | 2022-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3259974B1 (en) | Crop machine with an electronically controlled hydraulic cylinder flotation system | |
CN103380074B (zh) | 根据升降马达速度估计活动组件的速度的材料搬运车辆 | |
CN1398735A (zh) | 越野车的双模式再生悬浮 | |
US20200077585A1 (en) | Crop Harvesting Machine with Variable Header Float | |
US9302893B2 (en) | Vibration control systems and methods for industrial lift trucks | |
JP2018526692A (ja) | 移動式作業機械およびその運転方法 | |
CN115263830B (zh) | 一种拖拉机电液提升***主动减振控制方法 | |
CN101353052A (zh) | 一种汽车电动助力转向***及其电机控制方法 | |
CN107848773A (zh) | 起重机及用于控制起重机的方法 | |
CN107010571B (zh) | 工业车辆 | |
CN110525530B (zh) | 一种三角履带轮及其摆动纠偏装置、方法和*** | |
CN110024519B (zh) | 一种大马力拖拉机作业机组的减振方法 | |
EP3723469B1 (en) | Crop machine with an electronically controlled hydraulic cylinder flotation system | |
CN104879230A (zh) | 用于降低噪声地控制能够切换的阀、尤其是机动车的内燃机的喷射阀的方法 | |
CN105149755B (zh) | 一种汽车座椅调节装置中下滑轨的焊接设备 | |
CN206456199U (zh) | 电机式主动稳定杆控制*** | |
CN113335008A (zh) | 一种大型自适应地面水稻直播机组的减振方法 | |
CN110282581A (zh) | 电动叉车防货物倾翻控制*** | |
CN106240427B (zh) | 一种整体自装卸车臂架控制***及装、卸方法 | |
CN112796814B (zh) | 液压支架的控制方法、装置、电子设备和存储介质 | |
US11613453B2 (en) | Variable hydraulic pressure relief systems and methods for a material handling vehicle | |
JP3144914U7 (zh) | ||
CN208325465U (zh) | 一种气浮搬运装置 | |
CN210793390U (zh) | 履带自动涨紧装置及掘进机 | |
JP5902475B2 (ja) | 産業用車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |