[发明专利]一种多轴电液转向系统双闭环控制系统和方法

权利要求书

1.一种多轴电液转向系统双闭环控制方法，其特征在于，所述多轴电液转向系统双闭环控制系统针对十轴重型特种车辆的车桥工况，车辆车桥分为主动转向桥组由一、二、三、四桥组成、非转向桥组由五、六桥组成、随动转向桥组由七、八、九、十桥组成，包括：

转向系统控制单元，用于根据指令配置控制策略处理车速和主动转向桥转向角度控制随动转向桥转向角度并根据反馈的随动转向桥转动工况优化随动转向桥转向角度；

车速传感器，用于反馈主动转向桥组的车速信号；

主动转向桥转角传感器，用于反馈主动转向桥的转向角度；

随动转向桥转角传感器，用于反馈单一随动转向桥的转向角度；

随动转向桥电磁换向阀，用于对单一随动转向桥的助力对中缸进行状态控制，形成随动转向桥对中锁紧状态或随动转向桥转向助力状态；

随动转向桥比例方向阀组，用于对单一随动转向桥进行转向方向控制，改变车轮行驶方向；

比例方向阀状态传感器，用于采集并反馈随动转向桥的比例方向阀受控过程中的控制状态；

人机交互界面, 用于向转向系统控制单元分发确定转向模式的初始控制指令，形成转向控制过程的初始化；

随动转向桥转向锁止开关，用于形成随动转向桥组转向的使能控制；

油源卸荷电磁阀，用于受控平衡应急油源管路压力；

在主动转向桥组的一桥上冗余设置所述车速传感器，在一桥设置双通道转角传感器作为所述主动转向桥转角传感器，在随动转向桥的同侧各设置一个双通道转角传感器作为所述随动转向桥转角传感器；每个随动转向桥设置所述随动转向桥比例方向阀组和所述随动转向桥电磁换向阀，所述随动转向桥比例方向阀组中的每个比例方向阀匹配一个控制电流反馈电缆作为所述比例方向阀状态传感器；

包括双闭环控制过程如下：

接收转向模式指令，根据主动转向桥反馈的车速和转向角度，按预置转向策略形成与车速和主动转向桥实际转角匹配的随动转向桥的预期转角数据；

接收随动转向桥实际转角数据并与所述预期转角数据比较形成随动转向桥转角偏差数据；

转角偏差数据与预置PID控制过程的转角偏差控制闭环过程中KP分段控制参数比较形成所述随动转向桥的所述比例方向阀组中对应比例方向阀的PWM控制信号，实时调整所述随动转向桥转角；所述KP分段控制参数根据预置转向策略中预期控制精度采用将比例环节KI分成七段，分别整定随动转向桥每段角度对应的比例参数形成控制对应比例方向阀的PWM控制信号；

采集所述随动转向桥的受控比例方向阀的工况电流信号强度与标准控制电流强度比较形成受控比例方向阀的所述工况电流偏差数据；

所述电流偏差数据与预置PID控制过程的电流偏差控制闭环过程中PI分段控制参数比较形成所述随动转向桥的所述比例方向阀组中对应比例方向阀的PWM控制信号，实时调整所述随动转向桥转角；所述PI分段控制参数根据预置转向策略中预期控制精度采用将积分环节PI分成七段，分别整定随动转向桥对应比例方向阀每段控制电流对应的比例参数修正PWM控制信号。

2.如权利要求1所述的多轴电液转向系统双闭环控制方法，其特征在于，还包括:

根据所述随动转向桥的所述比例方向阀组的物理特性形成比例方向阀死区控制偏移数据，根据所述死区控制偏移数据形成对应比例方向阀的PWM控制偏移信号；

在预置PID控制过程的电流偏差控制闭环过程中叠加所述PWM控制偏移信号形成所述随动转向桥的所述比例方向阀组中对应比例方向阀的PWM控制信号，实时调整随动转向桥转角。

3.如权利要求1所述的多轴电液转向系统双闭环控制方法，其特征在于，还包括锁止状态处理过程：

采集所述随动转向桥转向锁止开关信号；

开关状态处于锁止状态时，随动转向桥组中的所述随动转向桥电磁换向阀断电，随动转向桥不转向；

开关状态处于非锁止状态时，随动转向桥组中的所述随动转向桥电磁换向阀通电，随动转向桥受控转向。

4.如权利要求1所述的多轴电液转向系统双闭环控制方法，其特征在于，还包括转角超限处理过程：

当主动转向桥转角超出有效范围后，进行报警提示，当主动转角回到有效范围后，报警消除；

当随动转向桥转角超出有效范围后，进行报警，同时控制所述随动转向桥转角不变，当随动转角回到有效范围后，报警消除。