[发明专利]一种履带起重机吊钩水平移动的控制装置和方法

权利要求书

1.一种履带起重机吊钩水平移动的控制装置，包括控制器、人机界面、操纵手柄和分别置于提升卷扬和变幅卷扬液压泵上的比例电磁阀，控制器通过CAN总线与人机界面、操纵手柄连接，比例电磁阀与控制器的PWM输出端连接，其特征是：它还包括角度传感器、力矩限制器显示屏和力矩限制器主机，力矩限制器主机通过CAN总线与控制器连接，角度传感器与力矩限制器的模拟量端口连接，力矩限制器显示屏通过另一路CAN总线与力矩限制器主机连接；在臂头滑轮组上安装编码器，编码器的信号输出端与控制器频率量输入端口连接，在操作台上安装水平移动开关，水平移动开关与控制器开关量输入端连接，控制器接收编码器、操纵手柄、力矩限制器的输入信号，通过程序计算，输出信号给比例电磁阀和人机界面，控制变幅和起升卷扬的运行状态，并提供显示数据。

2.根据权利要求1所述的履带起重机吊钩水平移动的控制装置，其特征是：控制器与各设备连接的电路为电源经熔断器F分别连接控制器(U1)的1、27、41、42、13脚，编码器(U2)、左、右手柄(U3、U4)、人机界面(U5)、力矩限制器(U8)的1脚以及角度传感器(U6)、力矩限制器显示屏(U7)；编码器(U2)、左、右手柄(U3、U4)、人机界面(U5)分别经CAN总线连接控制器(U1)的39、40脚，角度传感器(U6)连接力矩限制器(U8)的18脚，力矩限制器显示屏(U7)连接力矩限制器(U8)的30、31脚，控制器(U1)的24脚接力矩限制器(U8)的10脚、控制器(U1)的25脚接力矩限制器(U8)的11脚，控制器(U1)的30脚接比例电磁阀(Y1)，控制器(U1)的31脚接比例电磁阀(Y2)，控制器(U1)的61脚接水平移动开关(S1)，控制器(U1)的2、28脚、力矩限制器(U8)的2脚和比例电磁阀(Y1、Y2)、水平移动开关(S1)的另一端均接地。

3.一种履带起重机吊钩水平移动的控制方法，其特征是：由编码器向控制器提供臂头滑轮的转数信号，计算出出绳长度；由操纵手柄向控制器提供变幅和起升卷扬的速度与方向信号；由力矩限制器向控制器提供当前工况的臂长、角度、倍率、额定载荷信号；控制器通过预先设置的工况参数和编制的程序，经PID调节，向分别置于提升卷扬和变幅卷扬液压泵上的比例电磁阀输出控制信号，控制变幅卷扬和起升卷扬动作，实现对吊钩的水平移动控制；控制器同时输出信息到CAN总线，人机界面从CAN总线读取相应信息，通过人机界面可分别观测提升卷扬和变幅卷扬的垂直位移，也可以观测吊钩水平移动的位移。

4.根据权利要求3所述的履带起重机吊钩水平移动的控制方法，其特征是：所说的预先编制的程序是先对控制器进行初始化设置，采集编码器计数信息和力矩限制器的角度、臂长、倍率信息，计算出吊钩的变幅垂直位移h1和起升垂直位移h2，比较|(h1-k*h2)|＜a，若比较结果小于a，则不进行调节，程序返回重新采集数据；若比较结果大于a，则把比较结果(h1-k*h2)送给PID调整模块，程序进入PID调整模块，根据两者在垂直方向位移的差值对输出电流大小进行PID调节，得到调节信号，从而使臂头在垂直方向的位移与吊钩在垂直方向的位移保持在一定的误差范围之内，达到吊钩水平移动的效果；其中k为比例系数，a为设定的最小误差值。