液压挖掘机控制斜面的自动控制系统.pdf

2 1 世纪 摊铺机在 上述四项控 制中采用 了彩 色显示器， 它是充分考虑 到人们操作感 觉 的显示器。可以按选择图象选择操作，能详细 看 到实 际的摊铺 状况．操作 员只要 按图面显示 触一下 图象上的选择部分，就可由计算机进行 自动控制，这样可以 l ， 一＼ 莎 度。上述四项控制可在显示器上显示出实际摊 铺 情况，该机还导人 了存储 卡片系统， 用计 算 机预先输人道路的施工条件。就能使摊铺机在 与其施工条件相配合的状态下进行施工。施工 结果 也记人存储卡片。 张耀宏供 稿 液压挖掘机控制斜面的自动控制系统 耀 ； r笑 近年来．工程机械用户对产品的要求 日益 多样化，故制造厂必须采用尖端技术。在液压 挖掘机 的控 制系统 中，针对 液压泵和发动 机的 电子控 制 系统 已被 普遍应用。 正在研究导人 更 高级的控 制技术 。其 中，对 于工作装置 即前 端 连杆机构 的控 制，要实 现即使是不熟 练的 司机，也能 容易操作。 为开发 这种能提高 生产 率的控制 系统。在部分机器 上已采用 了微 机控 制器 I 工作 装置 自动控 制的必要性 液压 挖掘机的前端连 杆机 构 由动臂、 斗杆 和铲斗三个结构构成。由液压泵提供压力油使 液压缸 伸缩 从而驱动工作装 置。司机按 照所希 望的速度通过控制阀调节芯的位移以控制流人 液压 缸的油量。 推动控制阀的阀芯需要较大的力。所以采 用了液压驱动。这样，司机操纵控制杆是在控 制用来移动 控制阀 阀芯 的液 压力。 当使 用液压挖掘 机对 平坦 的斜面进行平 整 时，必须同时操纵动臂和斗杆二个液压缸，使 铲斗齿尖措直线移动。此时。液压缸的位移和 速度值需随斜面倾角和挖掘速度而时刻变化， 在手动操作时， 必须时刻对控制杆作微量调 整。再 有-进行斜 面开挖时，必须 同时操 纵三 个 液压缸 ，在使 铲斗角 度保 持一定 的情况 下， 进行直线挖掘。要让这种复杂的操作实现 自动 化， 必须采 用 电磁 比例 阀及运 用 微机控 制器， 对 上述 控制阀实行 电气 控制。 一 1 6一 - r db 2 2 液压系统的特点殛其控制 液压挖掘机的液压 回路如图 1 ，它由 2台 液压泵来驱动几个 液压 缸及液压马达。 各泵 的 排量随控制杆 的操 纵量和工 况等而变化，而 且 2台泵的合 流程度也同样起变化。 对铲斗齿尖作 直线移 动实行 自动控制 时- 圈 1 液压挖掘机的液压回路 蓦 曩 ． 先导 莲力 蓍‘ 器 嚣 陆 ， 图 2 控制阀的不灵敏区和滞后现象 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 图 3 挖掘斜面的自动挖掘系统 泵 的排 量随 2台泵 的合 流程度 的变化 以及 负荷 的变化而变化，故必须充分考虑提高液压缸的 位移及速度的控制精度，还有，在液压系统 中 存在阀芯的不灵敏区及滞后作用。而且油的粘 度也随油温的变化而变动等多种非线性 因素。 如对这些非线性因素的影响不加补偿的话。则 要 获得 所期望 的精度是 困难 的。 作为非线性补 偿的一种方法是 直接 补偿线 性化法，它采用了一个具有逆特性 的非线性因 素的函数。另一种方法是将负荷变化作为输入 值来补偿流量特性及压缩性变化的方法。控制 阀的不灵敏区和滞后作用如 图2所示． 3 控制斜面的自动控制系统 图 3表示使 液压挖掘 机铲 斗齿尖作 直线 移 动 的 自动控 制系统的概要。该 系统 由用电气驱 动控制 阀问芯 的电磁 比例问 1 提供 液压缸位移 ／速度／加速度信息的角度传感器 设定斜面 角度 的设 定器等组 成． j ． ， 控制运 算法 图 4所 示 为 自动挖掘 系 统的 控制运 算法， *岍弭控 内年 愫 靠的坦成 Ht 帕 啉墨 H r 懈 辩 罐 墨 l 谴麓 蝴 E l 荦 城 毳 圈4 控制遗算法 一 1 7 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 作为伺服系统的基本单元的闭环各液压 ／ C M D 兰 _ _ 缸是 独立的，互不 干扰。各渡 压缸的 目标速度 值是 时刻变化的， 为 了形成跟踪 变化的伺服控 式 中 M D 供给 电磁 比例阀 的电流值 制． 单纯 的 P I D 反 馈 回路 在 目标 值 变化 的时 VC Y L 液压缸 的速度指令值 问方面存在偏差 为减少此偏差而附加前馈补 L 掖压系统的非线性函数 图3 偿器。 再有．反馈 回路 除 了位移 信号外．还 用 常 数 另外 的回路构成速度和 加速度信 号进行多 自由 逆非线性 函数可运 用一览表，在 微机上进 度控翩．使控制系统不易受负荷和动特性的变 行 商速处理一 化及泵排量变动等的影响。特别是利用速度和 要提高液压挖掘机伺服机构的控制精度， 加速度信息的内侧反馈回路，NNNNgN 除了改 良控制算法外，开发适合电子控制的液 的变 动 起 直接作 用． 故 对 提 高 响应 性 是 有效 压系统是 十分重要 的 即响应快而且 再现性高 的。 的液压系统， 必须改进 液压机械元件及 电液转 3 ． 2去除非线性 因素的影响 换 机构 去除非线性表．事 实上是一种逆非线性函 另一方面，对于前端连杆机构的控制如 数，它具有与圈 2所示 的不感带和滞后的非线 导人多变数控制技术，即能期待实现稳定性好 性 相 反的 特性。 将此 函数分 别 用于各 液压 缸． 的高精度控 制。工 程机械的 自动控制 最终 是 向 即可使各控 制 回路 内的非 线性 达到高精度线性 机器人方 向发 展并对旅工工艺带来影 响。 逆 性 硼 阜 ， 目 孝 ～ 。 f 日本最新型无人搬运车简介 岩T fl z l 无人搬运车 A GV 是一种无人操作的 搬运车辆，主要用于室内搬运货物，经常用于 车间内部各工位之间零部件的运送。 日本最新 生产 的无人 搬运 车 主要包 括硬件 系统 控 制系 统和用于管理的软件系统。 l 硬件系统 平顶式 自动行走车 AP M是 一种与各 种传送 装置 及立体 仓库 相结合 的无人 搬运车， 其体积小 ，几乎 与搬运 货物的投影 面积 同等 大 小， 不 再另 占面积 。装 卸货 物 的方 式有 两种 一 种是利用固定在平行杆上的升降机装卸； 另 一 种是用无人搬运车上的传送装置把货物移到 滚动传 送带 上，送 到各工位。无 论使 用那 一种 方法，都应根据工位 上货物的处理方 法来选 择。平硬式 自动行走车的性能参数觅附表， 2 控制 系统 无人搬运车的控制系统是通过电脑控制机 一 l 8一 附表平蕊式自动行走车性能参数 、 升 降 式 传 避 式 载荷 k 窖 l 0 0 0 l ∞0 行走速度 m／ml n 1 2 ， 3 6 ； 6 6 1 2 , 3 6 ， 6 6 升降速度 m／rai n 3 传送速度 m／rai n 1 0 行走停止距离 i m m 1 0 1 0 转弯半径 ram 1 O 盯 1 0 0 0 电瓶容量 V／A h 2 1 2 ／2 柏 2 x 1 2／2 4 0 连续开动时间 h ～8 ～8 外型 尺寸 2 2 5 0 x 1 2 0 0 2 3 5 0 x l 2 0 0 [ 长x宽x高 ram x 5 5 0 7 0 0 自重 k g 1 o 5 0 1 1 0 0 控制 盘 AL C 和地 而 控制盘 L CC 来 控 制。 电脑 控制 机 控制 盘 具 有转 向 行走 、 升 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m