[发明专利]一种多轴电液转向系统双闭环控制系统和方法

说明书

本发明提供了一种多轴电液转向系统双闭环控制系统和方法，解决现有多轴转向在转向控制效率和精度上存在缺陷的技术问题。系统包括：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；以及人机交互界面、车速传感器、主动转向桥转角传感器、随动转向桥转角传感器、随动转向桥电磁换向阀、随动转向桥比例方向阀组、比例方向阀状态传感器。有效抑制车轮抖振，提高反馈控制的系统响应速度，减小跟踪误差，增加低转角偏差时转向的灵敏度，有效解决比例阀不动作的问题。实际应用中提高转向精度，减小转向过程中轮胎的磨损，增加轮胎使用寿命。

技术领域

本发明涉及大型重载车辆控制技术领域，具体涉及一种多轴电液转向系统双闭环控制系统和方法。

背景技术

现有技术中，大型重载特种车辆采用的多轴转向技术可以克服大型重载质量大、质心高、轴数多、轴距大等特点带来的行驶缺陷，增强特种车辆机动性、灵活性(小场地转弯)和操纵稳定性，使车辆在低速时有较好的灵活性，以保证低速时能够在较小的空间内实现灵活转向，同时在高速时具有较好的操纵稳定性，保证车辆的安全性。多轴转向技术中的机械式传动液压助力转向技术，虽然可以实现多轴转向，但受转向机构的限制，其转向精度低，易造成转向横拉杆变形、轮胎磨损严重。随着电子技术及控制技术的发展，电液转向系统便成了多轴转向车辆转向系统的发展方向。

采用电液转向系统的大型重载特种车辆，需要在转向过程中实现车轮定位和转向控制的准确性和可靠性，能针对温度、液压油粘度和比例方向阀的阻抗特性等工况因素做出及时反馈和精确调整。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种多轴电液转向系统双闭环控制系统和方法，解决现有多轴转向在转向控制效率和精度上存在缺陷的技术问题。

本发明实施例的多轴电液转向系统双闭环控制系统，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。

本发明实施例的多轴电液转向系统双闭环控制方法，利用上述的多轴电液转向系统双闭环控制系统，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；

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；