[发明专利]一种臂架类作业车动态幅度限制方法

说明书

本发明提出了一种臂架类作业车动态幅度限制方法，首先判断高空作业车的初始作业状态是否安全，若安全，则针对任一臂架伸展状态，求解高空作业车的回转部分相对与回转中心的动态力矩；之后依次求解倾翻重心坐标、4个支撑点的动态坐标，然后求解倾翻力矩和稳定力矩，最后求解稳定系数并通过控制器分析稳定系数与控稳定系数阈值。本发明中，高空作业车的作业幅度可根据水平支腿状态和平台载荷大小进行实时调整，可充分利用稳定力矩和倾覆力矩，从而扩大高空作业范围。

技术领域

本发明属于臂架类工程设备技术领域，尤其涉及一种臂架类作业车动态幅度限制方法。

背景技术

高空作业车作为一种载人高空作业的专用车辆，越来越多的取代了以往危险性极高的攀爬作业模式。随着城市建设的发展，高空作业车不仅仅用于码头、机场、水利、电站、园林等大型基础建设中，还广泛应用于路灯、通信、交通、广告、摄影等城市设施安装和管理中，因此在道路的占用、道路条件的限制、幅度范围方面对高空作业车提出了更高的要求，特别是支腿伸缩状态及对应得幅度控制方法。

目前的高空作业车的支腿伸出状态通常只有全伸、半伸、全缩、三种状态，幅度控制通过根据某一固定平台载荷预设的幅度曲线实现，支腿状态不够灵活，幅度控制过于单一。专利文献CN101615007B公开了一种高空作业车智能控制器及其控制方法，其中的失衡限制方案是：根据高空作业车左右侧支腿的伸出长度，将左右侧支腿伸出状态分别分为16个等级，根据左右侧支腿的伸出位置将工作臂的360°回转区间分成六个区域：前方、后方、左侧前方、右侧前方、左侧后方、右侧后方，然后分别设置六个区域的模型限制作业半径。该方案使支腿伸出状态更加灵活，幅度范围也更大，但是还有局限性，如支腿只能分级伸出，且每种支腿伸出状态都对应6条幅度曲线，控制复杂且固定的幅度曲线并不能充分利用稳定力矩。专利文献CN104591051B公开了一种曲臂式高空作业车多模式幅度控制系统，其幅度控制原理为：通过判断车体倾斜角度是否小于设定倾角、支腿是否伸开受力、平台载重量是否小于设定重量制定了八种限幅模式，该方法相比专利文献CN101615007B发明专利提出的方法控制更为简单，但是支腿分级状态过于简单，只提到一种支腿状态。上述这些幅度调整方法均具有一定的局限性，导致臂架工作范围无法应用到最优、最大，无法应对各种不同工况，适应范围窄。

发明内容

本发明的目的在于提供一种臂架类作业车动态幅度限制方法，作业幅度根据水平支腿状态和平台载荷大小进行实时调整，可充分利用稳定力矩和倾覆力矩，从而扩大高空作业范围，且对于不同的道路条件适应性更强。

为了解决上述问题，本发明一种臂架类作业车动态幅度限制方法，包括以下步骤：

一种臂架类作业车动态幅度限制方法，包括以下步骤：

步骤1：判断高空作业车的初始作业状态是否安全，若安全，则执行步骤2；

步骤2：针对任一臂架伸展状态，求解高空作业车动态力矩M_O，并建立参考坐标系，确定倾翻重心坐标；

步骤3：通过各水平支腿的伸出量确定各个支撑点的动态坐标；

步骤4：首先通过4个支撑点将回转区域分为前侧、后侧、左侧和右侧四个区域；

之后基于相邻的任意2个支撑点的动态坐标，分别建立四个区域对应的倾翻线方程，最后获得上车、下车相对于各个倾翻线的倾翻力矩和稳定力矩；

步骤5：根据稳定系数公式λ＝M_稳/M_倾，求解稳定系数；

将稳定系数与控制器预设的稳定系数阈值作比较，当稳定系数处于预设的稳定系数阈值内，判断为安全工作状态，否则停止作业并对臂架进行调整。

优选地，步骤1具体如下：

步骤11：根据道路空间将支腿展开，保证垂直支腿着地；