[发明专利]一种装载机控制系统、履带式装载机及履带式推土机

说明书

本发明提供一种装载机控制系统、履带式装载机及履带式推土机，控制器与给定转速获取模块连接，获取转速给定值；控制器依次通过比例电磁铁、执行机构、油门连接至发动机；发动机与液压机构连接；控制器通过排量控制机构与液压机构连接；控制器通过转速传感器与发动机连接，实时获取发动机的转速；控制器通过压力传感器与液压机构的输出端连接，获取液压机构输出端的压力数据。系统采用模糊PID的控制方法，集中了模糊控制与PID控制的优点，该控制方法适应性强、精度高又快速性好，能更好的满足履带装载机的控制要求。提高了发动机的工作能力，使液压机构在低转速下，进入最高压力工作，从而大大提高液压机构的驱动能力。

技术领域

本发明涉及履带式装载机技术领域，尤其涉及一种装载机控制系统、履带式装载机及履带式推土机。

背景技术

推装机是一种既能推土又能装土的工程机械，通过借助履带式强大的牵引力，实现高效的铲土和运土工况。

履带式装载机作业工况复杂，载荷动态变化剧烈，对行驶系统在作业过程中参数变化较大，其对控制系统的适应性要求较高，传统的PID控制方法虽然工作稳定、控制精度高，但其参数固定，控制品质不能适应剧变工况的要求。

履带式装载机液压机构由发动机产生动力，经过液压机构、变量马达组成的传动系统传递到驱动轮，整个系统各部件参数的合理匹配是提高其综合性能的必要途径。由于装载机在作业过程中行驶负载变化剧烈，在系统动力传递过程中，如果发动机与液压机构各参数不匹配，导致发动机无法处于正常工作点运转，影响车辆动力性和经济性。

而且，在工程机械作业时，负荷常发生剧烈变化，当外界负载变化时，转矩的少量变化，会使发动机的转速变化很大，这样车辆速度很不稳定，会严重降低工作质量和效率，甚至无法平稳运行。

发明内容

本发明提供一种装载机控制系统，系统采用模糊PID的控制方法，集中了模糊控制与PID控制的优点，该控制方法适应性强、精度高又快速性好，能更好的满足履带装载机的控制要求。

系统包括：液压机构、发动机、控制器、给定转速获取模块、比例电磁铁、执行机构、油门、压力传感器、排量控制机构以及转速传感器；

控制器与给定转速获取模块连接，获取转速给定值；

控制器依次通过比例电磁铁、执行机构、油门连接至发动机；

发动机与液压机构连接；

控制器通过排量控制机构与液压机构连接；

控制器通过转速传感器与发动机连接，实时获取发动机的转速；

控制器通过压力传感器与液压机构的输出端连接，获取液压机构输出端的压力数据。

进一步需要说明的是，液压机构的输出端通过变量马达连接至履带式装载机的行走机构；

控制器通过马达转速传感器与变量马达连接，实时获取变量马达的转速。

进一步需要说明的是，控制器以发动机的转速作为控制参数，以目标转速对油门位置参数进行控制，转速传感器检测发动机实际转速的差值e作为控制参数，由控制器进行控制；

控制器通过控制液压机构和变量马达排量的电压，达到控制的目的；

当变量马达排量电压的差值e大于第一预设△e1值时，则发动机的实际转速低于目标转速，外负载大于预设负载值；

控制器通过控制液压机构的无极调节，使得载荷与发动机匹配。

进一步需要说明的是，控制器控制变量马达增加输出量，当马达增大至全排量，若系统仍然过载，可根据差值的数值成比例的减小泵的排量，使得发动机在预设转速下工作；