[发明专利]平地机的水平控制系统及其控制方法

权利要求书

1、一种平地机的水平控制系统，包括平地铲、控制平地铲水平位置的水平调节液压系统及控制水平调节液压系统工作的水平控制系统，其特征在于：平地铲上设有感应平地铲水平倾角信号及倾角变化率信号的传感器系统，该传感器系统将信号传输至水平控制器进行处理。

2、根据权利要求1所述的平地机的水平控制系统，其特征在于：该传感器系统包括用于感应水平倾角信号的加速度传感器及感应倾角变化率信号的角速度传感器。

3、根据权利要求2所述的平地机的水平控制系统，其特征在于：该加速度传感器安装于平地铲转轴上。

4、根据权利要求2所述的平地机的水平控制系统，其特征在于：该角速度传感器为一陀螺仪传感器。

5、根据权利要求1所述的平地机的水平控制系统，其特征在于：该水平控制系统包括处理感应信号的微控制器及将微控制器输出信号驱动放大的驱动电路。

6、根据权利要求1至5任一项所述的平地机的水平控制系统，其特征在于：该水平调节液压系统包括连接至平地铲的双作用油缸，双作用油缸通过电磁阀连接至水平控制系统。

7、根据权利要求1所述平地机的水平控制系统的控制方法，其包括以下步骤：

a、传感器系统感应平地铲的水平倾角信号及倾角变化率信号；

b、水平控制系统采集感应信号，并对感应信号进行融合处理，发出脉冲宽度调制信号至水平调节液压系统；

c、水平调节液压系统根据发出的信号来控制平地铲的水平度。

8、根据权利要求7所述的平地机的水平控制系统的控制方法，其特征在于：步骤a中，传感器系统包括加速度传感器及角速度传感器，加速度传感器用于感应水平倾角信号，角速度传感器用于感应倾角变化率信号，步骤c中，该水平调节液压系统包括双作用油缸，水平控制系统将信号发送至一电磁阀，由电磁阀来控制双作用油缸的伸缩度，并通过双作用油缸作用于平地铲来调节平地铲的水平度。

9、根据权利要求8所述的平地机的水平控制系统的控制方法，其特征在于：对该水平倾角信号及倾角变化率信号的处理还包括以下步骤：

(1)采样并检查水平倾角信号及倾角变化率信号是否改变，是则执行步骤(2)，否则结束；

(2)计算两种传感器测得的水平倾角信号ω_acc及倾角变化率信号ω_gyro，并将ω_acc及ω_gyro之差绝对值与设定阀值相比，若小于阀值，则按水平倾角信号ω_acc计算平地铲倾角，若大于阀值，则按设定倾角加上ω_gyro×T，求出平地铲倾角，其中T为微控制器的工作周期；

(3)根据平地铲的倾角变化刷新脉冲宽度调制信号的占空比；

(4)驱动电路接收脉冲宽度调制信号，进行放大并输出至电磁阀。

10、根据权利要求9所述的平地机的水平控制系统的控制方法，其特征在于：步骤(1)中，微控制器采集水平倾角信号及倾角变化率信号的周期为10T。