[发明专利]一种基于倾角补偿的调平控制系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于倾角补偿的调平控制系统及其方法，属于汽车底盘调平控制系统技术领域，包括底盘、多根调平支腿、多个倾角传感器、液压阀组和调平控制器，调平支腿均匀对称的分布于底盘平面四角，每根调平支腿上均设置有压力传感器，倾角传感器分别安装于底盘平面的中心以及底盘平面前端位置，液压阀组用于分别控制调平支腿的伸出，调平控制器分别与倾角传感器、压力传感器以及液压阀组相连接。本发明采用四点调平控制模型算法，通过倾角传感器实时采集底盘平面与水平面的倾角差值，并在调平过程中通过辅助控制的方式，实时保持底盘前部平面在调平过程中不出现扭转现象。

技术领域

本发明属于平台调平控制系统技术领域，尤其涉及一种基于倾角补偿的调平控制系统及其方法。

背景技术

在某些车辆底盘平面上安装的上装设备，在工作时需要车辆底盘为其提供一个稳定的水平基准平面，方能符合其工作要求。

目前一般通过在底盘平面中心安装单倾角传感器来反馈底盘平面倾斜度，通过换向比例阀驱动调平支腿实现底盘的动调平。由于单倾角传感器仅根据传感器安装区域的倾斜度进行调平，会造成整体底盘平面调平精度不高，调平时间较长；同时采用单一的倾角传感器进行倾斜度监测，将导致调平过程中对距离底盘中心较远的位置不能进行辅助控制，不能完成高度差的校正，容易造成底盘前部平面相对于底盘平面中心发生扭转，使调平过程不协调，稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供了一种基于倾角补偿的调平控制系统及其方法。该方法同时采用多个倾角传感器进行辅助监测，可防止调平过程中车头和车尾调平状态不协调而发生相对扭转的现象。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案。

一种基于倾角补偿的调平控制系统，其特征在于：包括底盘、多根调平支腿、多个倾角传感器、液压阀组和调平控制器，调平支腿均匀对称的分布于底盘平面四角，每根调平支腿上均设置有压力传感器，倾角传感器分别安装于底盘平面的中心以及底盘平面前端位置，液压阀组用于分别控制调平支腿的伸出，调平控制器分别与倾角传感器、压力传感器以及液压阀组相连接。

进一步的，所述调平控制器采用CAN总线分别与倾角传感器、压力传感器和液压阀组分布式连接。

一种基于倾角补偿的调平控制方法，包括以下步骤：

S1、将底盘平面简化为平面XOZ，然后将XOZ平面划分为象限Ⅰ、象限Ⅱ、象限Ⅲ和象限Ⅳ，将调平支腿分别安装于各个象限上；

S2、通过安装在XOZ平面中心的倾角传感器实时采集当前平面绕X轴的旋转角∠A和绕Z轴的旋转角∠B；

S3、根据步骤S2中的旋转角∠A和绕Z轴的旋转角∠B的正负值，判断出平面倾斜角落入底盘平面的哪个象限，来确定当前的需要作出调平动作的调平支腿；

S4、通过步骤S2中的倾角传感器采集到的倾角值计算出底盘平面倾角角度值θ；

S5、根据步骤S4中的θ值，采用增量式PID算法控制模型，计算调平支腿对应的液压阀组的开度控制值μ_k；

S6、通过底盘平面前端的倾角传感器监测前部平面的X轴转动角∠A′，然后根据∠A′的正负号以及绝对值大小来确定主体调平过程中，前部调平支腿即象限Ⅰ调平支腿和象限Ⅳ调平支腿辅助控制值μ_k'；

S7、通过调平控制器输出对应的液压阀组开度控制值μ_k和支腿辅助控制值μ_k'，驱动对应的调平支腿完成底盘平面的倾角调节。

进一步的，判断出平面倾斜角落入底盘平面的哪个象限判定程序如下：

∠A和∠B转角均为正角度，平面倾斜角为第Ⅰ象限；