[发明专利]一种全自动高效洗车设备毛刷进位控制方法及其控制系统

说明书

本发明提供一种全自动高效洗车设备毛刷进位控制方法及控制系统，属于自动洗车设备技术领域。对DSP控制软件进行间距常量Hcon赋值，从超声波传感器采集k时刻毛刷与汽车间距离信息HData(k)，并计算毛刷进位误差Herror(k)；根据偏差值，按远、中、近距离和到位四种工况，对Herror(k)进行简单模糊化处理；Herror(k)对应远或中距离工况时，对毛刷进位电机驱动脉冲指令值Pos_in进行动态规划并输入wr函数中，得到动态规划后的脉冲信号并送入毛刷进位电机驱动模块，驱动进位电机动作。控制系统包括超声波传感器、DSP控制单元、毛刷进位电机驱动模块。具有可实时精确调整旋转毛刷与车辆外表面间距、可规避凸出位置、效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种洗车设备控制方法及控制系统，具体地说是一种全自动高效洗车设备毛刷进位控制方法及控制系统，属于自动洗车设备技术领域。

背景技术

洗车设备通常采用高压水流或旋转毛刷实现对汽车污染表面的清洗，洗车设备毛刷进位控制系统的构建，直接决定了洗车设备的自动化程度、清洗效率和清洗洁净度。传统的高压水流冲洗方法，虽然控制器设计较为简单，但是不仅浪费水资源，而且洗车效率和洁净度不佳。现有旋转毛刷洗车设备，通过采用触碰开关、接近开关或压力传感器等控制旋转毛刷与汽车间的相对位置，这就导致了各种车型外表面及其凸出轮廓存在差异的情况下，为避免对汽车的损失，调整旋转毛刷相对于汽车距离的调整电机的移动速度不能过快。传统的控制器对调整电机和旋转电机的控制一般采用简单PI控制器或其改进型，对洗车设备调整电机或旋转电机的启动、加速、减速的控制平稳性不够理想，一方面造成旋转毛刷与汽车间的距离调整与设定值之间吻合度不够高，另一方面造成了洗车效率不够高，造成与全自动高效控制的初衷不符。因此，传统洗车设备的控制器和控制方法仍有待改进，需要提出新的毛刷进位控制方法及控制系统，采用非接触式超声波传感器获取旋转毛刷和汽车间距离信息，对获取的距离信息进行信息预处理、动态距离规划、预测和非线性控制，形成与毛刷进位驱动电机运动角度相关的可变频率脉冲信息，控制电机驱动器调整电机的高效精度定位，从而实现自动检测车辆进入洗车机，并对其进行全自动高效清洗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题针对现有技术毛刷进位控制平稳性差、实际进位与设定值吻合度不高，导致洗车效率不够高的问题，提出一种全自动高效洗车设备毛刷进位控制方法及其控制系统，用超声波传感器器检测毛刷与汽车距离，采用运行在DSP中的动态距离规划、预测和模糊非线性控制算法，实现旋转毛刷的高效精度定位。

为解决上述技术问题，本发明提供一种全自动高效洗车设备毛刷进位控制方法，具体包括以下步骤：

步骤一、精确测量旋转毛刷轴线与超声波传感器安装距离值Xm，并对DSP控制单元的控制软件进行旋转毛刷与汽车间的距离常量Hcon赋值；

步骤二、进行洗车机内有无车辆判定：若无车辆，毛刷进位驱动电机保持零位状态，毛刷进位电机不工作；若有车辆，则从超声波传感器采集k时刻旋转毛刷与汽车间的距离信息HData(k)，并进行异常值剔除处理，然后输出旋转毛刷与汽车间的距离实时信息H(k)；

步骤三、计算k时刻毛刷进位误差Herror(k)，即k时刻旋转毛刷与汽车间的距离常量Hcon与超声波传感器采集到的旋转毛刷与汽车间的距离实时信息H(k)之间的偏差值，然后根据偏差值的大小，按远距离、中距离、近距离和到位四种工况，对Herror(k)进行简单模糊化处理；当k=1时，将Herror(k)暂存在变量Hm中；

步骤四、若Herror(k)对应远距离工况，则毛刷进位电机驱动脉冲指令值Pos_in=MaxPulse；若Herror(k)对应中距离工况，则毛刷进位电机驱动脉冲指令值Pos_in=-MaxPulse；

若Herror(k)对应远距离工况或中距离工况，转入步骤五；

若Herror(k)对应近距离工况，转入步骤六；