[发明专利]四履带配重小车随机摩擦力的优化控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种起重机超起配重小车同步移动的控制方式，尤其是一种一种四履带配重小车随机摩擦力的优化控制装置及控制方法。

背景技术

超起配重小车主要应用于大吨位的履带起重机和全地面起重机，其与超起装置配合增加吊臂的稳定性，充分发挥起重机臂架的性能，曾而扩大起重机的适用范围。

现有的大吨位履带式起重机超起配重小车一般采用履带式或者轮胎式行走机构，主机与小车的连接方案基本采用刚性连接。相对于履带式行走方案，轮胎式结构复杂、价格昂贵而且损耗极大。同时刚性连接对于小车与主机间的连接机构的机械性能要求极高，且不便于超起配重小车随履带式起重机同步行走，且不利于调整超起配重偏移，且存在超起配重离地造成倾翻的隐患。

针对上述的问题，具有多自由度的四履带配重小车同步控制系统及控制方法(中国专利公开号CN101973314A)公开了一种5个自由度，采用双车体四履带且可随主机同步进退、回转的超起配重小车。该方案采用传统PID控制系统，根据系统计算的同步回转工况下配重小车履带应该达到的期望方向角，以及角度传感器传回的当前实际角度值，经一个PID控制模块后，分别设定配重小车的两个车体内外侧履带，期望马达转速的一个修正值，随后，再经第二个PID控制模块，根据履带上马达转速传感器当前转速反馈，输出信号驱动液压马达，带动小车内外侧履带行走，从而驱使配重小车在绕主机同步回转的情况下，同时调整履带方向角。

由于地面给每条履带、每块履带板上的摩擦驱动力具有随机性和突变性：比如，在路面平整度不够的情况下，会出现个别履带腾空的现象。这种外界的干扰增大了现场两级PID参数调整的难度，方向角超调、震荡的情况不可避免。超大吨位履带起重机的超起配重小车一般重达千吨，履带方向角的频繁调节会造成巨大的噪声，同时降低小车的使用寿命。

发明内容

针对现有的多自由度四履带配重小车同步控制所存在的上述问题，本发明提供一种四履带配重小车随机摩擦力的优化控制装置及控制方法。

本发明解决技术问题所采用的技术手段为：

一种四履带配重小车随机摩擦力的优化控制装置，包括主机和四履带的配重小车，所述配重小车的每条履带包括独立的用以驱动履带的液压马达，其中，包括用于控制所述配重小车与所述主机角度的角度控制模块、用于控制配重小车前进速度的速度控制模块、用于测量所述配重小车与所述主机角度的测量模块、用于检测所述配重小车履带转速的检测模块、第一PID模块、曲线修正模块、叠加模块、第二PID模块和液压马达控制模块；

所述第一PID模块的输入端与所述角度控制模块以及所述测量模块分别连接，用以接收所述角度控制模块输出的期望角度和所述测量模块输出的实际角度作为参数；

所述曲线修正模块的输入端与所述第一PID模块的输出端连接，用以接收所述第一PID模块输出的液压马达转速修正值，并输出液压马达转速二次修正值；

所述叠加模块的输入端与所述曲线修正模块的输出端以及所述速度控制模块分别连接，用以接收所述曲线修正模块输出的液压马达转速二次修正值和所述速度控制模块输出的驾驶员对液压马达的转速期望值；

所述第二PID模块的输入端与所述叠加模块的输出端以及所述检测模块的输出端分别连接，用以接收所述叠加模块输出的液压马达转速期望值和所述检测模块输出的液压马达实际转速作为参数；

所述第二PID模块的输出端与所述液压马达控制模块连接，所述第二PID模块输出液压马达转速值至所述液压马达控制模块。

上述四履带配重小车随机摩擦力的优化控制装置，其中，所述曲线修正模块预置曲线修正函数，所述曲线修正函数具体公式如下：