[发明专利]自动调平系统的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动控制技术领域的方法，具体的说，是一种自动调平系统的控制方法，用于控制移动载体的水平调整。

背景技术

为了防止重型设备的移动载体在地面不佳的状况下倾覆，或为了给重型设备提供一个平稳的工作平台，往往需要把某一重型设备的移动载体精确地调整到水平位置。随着自动控制技术的发展，自动调平系统已经逐步得到应用。自动调平系统要求调平速度快，调平精度高，系统性能稳定，而这些要求与系统的控制方法紧密相连，因此自动调平的关键技术在于调平控制方法。

现今的控制方法主要是采取“只升不降”的方式。因为控制支腿的液压电磁阀换向需要时间，而且支腿收缩时平台震动远大于支腿伸长时的震动，所以“只升不降”的控制方式在自动调平的控制中得到普遍应用。“只升不降”的控制方法中又包含两种方案：单腿调整和多腿调整。单腿调整即调整其中一个支腿到预定点，而其它支腿保持不动。多腿调整即多个支腿都同时运动，调整到预定点。采用多腿调整速度快，但控制复杂。由于液压系统平均分流较难实现，因此很难保持各个支腿的下降速度相同。且四点支撑的工作平台是一刚性结构，其平衡处于静不定状态，多点调整时因每个支腿的位移、速度均不相同，四个支腿的运动相互制约，具体控制算法难以实现，且由于每个撑腿的受力不一致而容易发生伺服电机过载。采用单腿调整控制算法简捷，但存在控制耦合，即调整一个支腿会同时影响X和Y方向的倾斜度，而且调平耗时较长。不论是单腿调整还是多腿调整，它们都存在一些共同的技术难点。1.调平模型的建立。需要建立各个支腿间的高度差理论。2.支腿速度的控制。需要控制支腿下降指定的高度，误差要求较高。3.控制元件和执行元件的延迟处理。需要克服系统的惯性。4.调平精度的控制。需要分析影响精度的因素且需要找出提高精度的方法。5.算法的收敛性。需要保证在支腿的行程范围内达到调平精度要求，且尽量避免调平的重复性，即尽量提高调平的速度。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：94104847.0，发明名称为：“工程车支腿调平方法及调平系统”。该专利采用的是多腿调整。在实际的应用当中存在以下不足：1.采用多腿调整，多个支腿的下降位移和速度较难控制。由于采用的是液压油缸支腿，且没有位移或速度的反馈设备，故无法保证一排支腿同时下降相同的高度，所以在支腿的行程范围内可能无法达到预定调平精度，即自动调平可能出现不收敛的情况，其调平精度也比较低。2.采用控制电路，一旦制作好，则不易调整或更改，所以适用性差，由于控制受限于硬件电路，没有严谨的控制算法，故无法保证调平精度和调平的收敛性，调平效率不高，系统稳定性差。3.采用特制非标准多位换向阀，互换性差，适用性差。4.采用手动微调，调平精度不高，自动化程度不高。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种自动调平系统的控制方法，使移动载体的调平模型简单，控制算法简捷，收敛性好。实验表明调平精度小于3′，调平时间(即横向支腿自动伸出，竖直支腿自动着地，轮胎自动抬起，移动载体平台自动调平这四个过程的总耗时)小于2min，移动载体平台自动调平过程中支腿动作的次数少于6次。而且系统自动化程度高，系统性能稳定，适应性好，通用性强，能满足大多数移动载体的调平需求。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括如下步骤：

第一步，横向支腿依次自动伸出；

第二步，竖直支腿依次自动伸出直至着地；

第三步，竖直支腿依次自动升高使轮胎脱离地面；

第四步，竖直支腿停止若干秒(t_止)；

第五步，自动调平准备阶段。根据X、Y方向角度α、β的大小判断出最低腿，计算出调平效果参数s=α2+β2.]]>