[实用新型]一种步履式挖掘机步行腿自动复位控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于挖掘机技术领域，具体涉及步履式挖掘机步行腿自动复位控制装置。

背景技术

步履式挖掘机由于其强大的越障能力和复杂地形的自适应能力，被广泛应用于高原、山地、沼泽地带的采掘、回填、砍伐作业。然而，传统的步履式挖掘机步行腿都是采用开环控制系统，在完成步行或特技表演后都是通过驾驶员操纵控制按钮手动复位，以切换到行走状态。但由于步履式挖掘机每个步行腿都拥有多个方向自由度，复位动作又需要多个步行腿间的协调工作。手动复位虽然控制流程简单，但却需要消耗大量的时间，而且稳定性差，复位精度低，容易产生驾驶疲劳。复位效果很大程度上受限于操作员的娴熟程度，操纵过程具有很强的不确定性和鲁莽性。

发明内容

本实用新型的目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种步履式挖掘机步行腿自动复位控制装置以实现步履式挖掘机步行腿快速、精准、有序的自动复位。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种步履式挖掘机步行腿自动复位控制装置，该装置包括复位开关、控制器、位移传感器、电液比例阀和液压缸；控制器分别与复位开关、位置传感器、电液比例阀连接，电液比例阀与液压缸相连，位置传感器安装在步行腿的液压缸上。

进一步的，所述控制器为PLC控制器。

进一步的，所述PLC控制器采用模糊PID控制模块进行控制。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本实用新型采用的是自动控制方式，将原先由PLC控制的开环系统设计成带位置反馈的闭环控制系统，只需按下自动复位开关，所有步行腿就能按预设的方式快速、有序的回到既定位置，完成复位操作，大大减小了操作操控难度，避免了手动操作的不确定性和鲁莽性，增强了操作安全性。

(2)本实用新型具有良好的控制柔性和响应速度。

(3)本实用新型引入了模糊PID控制模块，实时调整传统PID控制系统的PID参数，这样既利用了常规PID调节的方便、快速，又克服了其对那些耦合性强、参数时变性和非线性系统不足之处进一步提高了控制精度和响应速度。

附图说明

附图1是步行腿自动复位装置框图；

附图2是模糊PID控制模块结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的阐述：

如图1所示，一种步履式挖掘机步行腿自动复位装置，包括复位开关、控制器、位移传感器、电液比例阀和液压缸。控制器分别与复位开关、位置传感器、电液比例阀连接，电液比例阀又与液压缸相连。其中，控制器为PLC控制器，位置传感器安装在步行腿的液压缸上。

PLD控制器采用模糊PID控制模块实现控制，如图2所示，PLD控制器将位移传感器反馈的液压缸实际位置与控制器中油缸预设位置进行比较，得到液压缸位置误差信号，模糊模块根据当前液压缸位置误差信号的大小及变化趋势给出本次循环的PID参数值，经PLD控制器内的PID模块输出PWM(脉冲宽度调制)信号，控制电液比例阀的开启方向和流量，推动步行腿液压缸伸缩使其朝着减小偏差的方向运动。如此循环执行下去，直到偏差趋向于零，从而完成步行腿复位动作。

该步履式挖掘机步行腿自动复位装置的工作过程如下：

复位开关接通后，设定步行腿复位状态下的步行腿液压缸的目标位置，通过安装在步行腿液压缸上的位移传感器实时检测液压缸的实际伸出位置，位移传感器将检测到的液压缸的伸出位置信号反馈到PLC控制器中，PLC控制器将液压缸的实际位置与设定的复位状态下的目标位移值进行比较得到误差信号，再由PLC控制器内预置的模糊PID控制模块对误差信号进行处理，并输出相应的调节信号，调节信号驱动电液比例阀输出与调节信号成比例的流量，推动步行腿液压缸使其朝着减小偏差的方向运动。只要位移传感器输出的液压缸实际位置信号与设定的目标值有偏差，PLD控制器便将误差信号处理输出，调节步行腿液压缸使其朝减少偏差的方向运动，直到偏差趋向于零；

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在在本实用新型的原理和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。