[发明专利]臂架控制方法及系统

权利要求书

1.一种臂架控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、获得臂架夹角与油缸位移的运动学方程以及油缸位移与臂架夹角的运动学方程；

b、根据上述两个运动学方程得到臂架夹角角速度与油缸速度的动力学关系以及油缸速度与臂架夹角角速度的动力学关系；

c、根据臂架夹角角速度与油缸速度的动力学关系以及油缸速度与臂架夹角角速度的动力学关系，预设平稳控制策略；

d、根据当前的臂架夹角、控制输入信号和上述平稳控制策略，得到最优的油缸运动速度和运动时间；

e、控制油缸按照所述油缸运动速度和所述运动时间动作。

2.如权利要求1所述的臂架控制方法，其特征在于，步骤a具体为：

a1、通过顺序求解方式计算臂架夹角与油缸位移的第一实际关系式，将该第一实际关系式作为臂架夹角与油缸位移的运动学方程；

a2、通过顺序求解方式计算油缸位移与臂架夹角的第二实际关系式，若能够计算出该第二实际关系式，则将其作为油缸位移与臂架夹角的运动学方程。

3.如权利要求2所述的臂架控制方法，其特征在于，步骤a2中还包括：

a21、若无法计算出所述第二实际关系式，则根据所述第一实际关系式建立迭代函数，并根据该迭代函数得出油缸位移与臂架夹角的拟合函数，以及将该拟合函数作为油缸位移与臂架夹角的运动学方程。

4.如权利要求1所述的臂架控制方法，其特征在于，步骤b具体为：

b1、分析臂架夹角与油缸位移的运动学方程，得到臂架夹角角速度与油缸速度的关系；

b2、分析油缸位移与臂架夹角的运动学方程，得到油缸速度与臂架夹角角速度的关系；

b3、对臂架夹角角速度与油缸速度的关系以及油缸速度与臂架夹角角速度的关系进行采样，并将采样数据存储为控制数据。

5.如权利要求4所述的臂架控制方法，其特征在于，步骤c具体为：

c1、根据所述控制数据形成平稳控制策略，所述平稳控制策略包括：在预定范围的臂架夹角下，使油缸速度小于第一预设值，以免臂架夹角角速度超过第二预设值。

6.如权利要求5所述的臂架控制方法，其特征在于，步骤d具体为：

d1、获取当前的臂架夹角和控制输入信号；

d2、计算在当前的臂架夹角下，符合所述平稳控制策略的最优的油缸运动速度，并根据控制输入信号计算油缸运动时间。

7.一种臂架控制系统，其特征在于，所述臂架控制系统包括：

第一获取单元，用于获得臂架夹角与油缸位移的运动学方程以及油缸位移与臂架夹角的运动学方程；

第二获取单元，用于根据上述两个运动学方程得到臂架夹角角速度与油缸速度的动力学关系以及油缸速度与臂架夹角角速度的动力学关系；

控制策略配置单元，用于根据臂架夹角角速度与油缸速度的动力学关系以及油缸速度与臂架夹角角速度的动力学关系，预设平稳控制策略；

第一处理单元，用于根据当前的臂架夹角、控制输入信号和上述平稳控制策略，得到最优的油缸运动速度和油缸运动时间；

第二处理单元，用于控制油缸按照所述油缸运动速度和所述运动时间动作。

8.如权利要求7所述的臂架控制系统，其特征在于，所述第一获取单元包括：

第一计算模块，用于通过顺序求解方式计算臂架夹角与油缸位移的第一实际关系式，将该第一实际关系式作为臂架夹角与油缸位移的运动学方程；

第二计算模块，用于通过顺序求解方式计算油缸位移与臂架夹角的第二实际关系式，在能够计算出该第二实际关系式时，则将其作为油缸位移与臂架夹角的运动学方程。

9.如权利要求8所述的臂架控制系统，其特征在于，所述第一获取单元还包括：

第三计算模块，用于在无法计算出所述第二实际关系式时，根据所述第一实际关系式建立迭代函数，并根据该迭代函数得出油缸位移与臂架夹角的拟合函数，以及将该拟合函数作为油缸位移与臂架夹角的运动学方程。

10.如权利要求7至9任一项所述的臂架控制系统，其特征在于，所述第二获取单元包括：

第一分析模块，用于分析臂架夹角与油缸位移的运动学方程，得到臂架夹角角速度与油缸速度的关系；

第二分析模块，用于分析油缸位移与臂架夹角的运动学方程，得到油缸速度与臂架夹角角速度的关系；

采样存储模块，用于对臂架夹角角速度与油缸速度的关系以及油缸速度与臂架夹角角速度的关系进行采样，并将采样结果存储为控制数据。