一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)及 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)天車(chē)、行車(chē)的定位，通常由人工手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)。采用人工手動(dòng)操作 具有如下缺點(diǎn)：1.定位精度差，因無(wú)位置檢測(cè)裝置，所W無(wú)具體的目標(biāo)定位值，人工操作需 要多次才能定位，設(shè)備壽命降低，效率不高，易發(fā)生安全事故;2 .定位難度大，對(duì)操作人員的 技術(shù)水平和素質(zhì)要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)及方法，為了解決上述 問(wèn)題，本發(fā)明位置測(cè)量精度高、安全可靠，且適合在具有防爆要求的環(huán)境應(yīng)用，適用于天車(chē)、 提升機(jī)、n式起重機(jī)、裝卸料機(jī)等起重與提升設(shè)備自動(dòng)定位。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)，包括操作終端、可編程控制器、電液比例放 大器、電液比例閥、液壓馬達(dá)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)裝置;所述位置檢測(cè)裝置采用激光測(cè)距 儀、條碼定位儀或編碼器作為位置檢測(cè)元件，安裝在所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)末端，與所述可編程 控制器直接連接，用于反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置。
[0006] -種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制方法，該方法應(yīng)用上述的靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位 控制系統(tǒng)，該方法包括：
[0007]利用可編程控制器作為靜壓行車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋控制器，根據(jù)所述可編程控 制器系統(tǒng)更新周期、執(zhí)行機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置和當(dāng)前位置，計(jì)算得到當(dāng)前速度和目標(biāo)速度，并在所 述可編程控制器下一周期輸出計(jì)算速度到電液比例放大器，直到控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)精確到達(dá)指 定位置停止;具體包括：
[000引操作終端向所述可編程控制器發(fā)送執(zhí)行機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置；
[0009] 所述可編程控制器接收操作終端發(fā)送的執(zhí)行機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置和位置檢測(cè)裝置反饋 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置；
[0010] 所述可編程控制器實(shí)時(shí)比較執(zhí)行機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置和實(shí)際位置，計(jì)算出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的當(dāng) 前速度，將并將速度指令發(fā)送給電液比例放大器；
[0011] 電液比例放大器驅(qū)動(dòng)電液比例閥W可編程控制器給定速度動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)節(jié)流過(guò)液 壓馬達(dá)的流量，控制液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)W給定的加速-勻速-減速曲線運(yùn)行，直到目 標(biāo)位置準(zhǔn)確制動(dòng)停止。
[0012] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明位置測(cè)量精度高、安全可靠，且適合在具有防爆要求 的環(huán)境應(yīng)用，適用于天車(chē)、提升機(jī)、n式起重機(jī)、裝卸料機(jī)等起重與提升設(shè)備自動(dòng)定位。
【附圖說(shuō)明】
[001引為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的 附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅為本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域 或普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附 圖。
[0014]圖1為一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)原理框圖；
[0015]圖2為一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度和給定指令速度隨時(shí)間變 化示意圖。
[0016] 圖中：10-操作終端，11-可編程控制器，12-電液比例放大器，13-電液比例閥，14-液壓馬達(dá)，15-執(zhí)行機(jī)構(gòu)，16-位置檢測(cè)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有 其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括操作終端 10、可編程控制器11、電液比例放大器12、電液比例閥13、液壓馬達(dá)14、執(zhí)行機(jī)構(gòu)15和位置檢 測(cè)裝置16,在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上設(shè)置位置檢測(cè)裝置，該位置檢測(cè)裝置將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置信息反饋 到可編程控制器?？删幊炭刂破髯鳛閳?zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋控制器，根據(jù)目標(biāo)位置和執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的當(dāng)前位置，計(jì)算得電當(dāng)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度指令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)W加速-勻速-減速的速 度曲線運(yùn)行，并W較低速度準(zhǔn)確的停在指定目標(biāo)位置。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制方法，具體實(shí)施步驟如 下：
[0020] 操作終端向可編程控制器發(fā)送執(zhí)行機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置相標(biāo);可編程控制器接收操作 終端發(fā)送的執(zhí)行機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置站標(biāo)和位置檢測(cè)裝置反饋的執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置可編程控 制器實(shí)時(shí)比較執(zhí)行機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置站標(biāo)和實(shí)際位置，計(jì)算出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的當(dāng)前速度V當(dāng)前，將并 將速度指令發(fā)送給電液比例放大器;電液比例放大器驅(qū)動(dòng)電液比例閥W可編程控制器給定 速度動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)節(jié)流過(guò)液壓馬達(dá)的流量，控制液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)W給定的加速-勻 速-減速，參見(jiàn)圖2所示，曲線運(yùn)行，直到目標(biāo)位置準(zhǔn)確制動(dòng)停止。
[0021 ]上述的可編程控制器根據(jù)目標(biāo)位置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置，計(jì)算出目標(biāo)位置相標(biāo)與 執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置S當(dāng)前差值，W此來(lái)獲得為執(zhí)行機(jī)構(gòu)規(guī)劃的運(yùn)行速度曲線。在加減速階段， 選用合適的計(jì)算方案，并利用可編程控制器強(qiáng)大的計(jì)算能力，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度標(biāo)定為 電液比例放大器的給定速度指令，確保通過(guò)可編程控制器、電液比例放大器和電液比例閥 有效的控制了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在加速或減速運(yùn)行時(shí)隨時(shí)間推移而逐漸增大或 減小，保證了執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)和自動(dòng)尋址定位的精度。
[0022] 當(dāng)IS廝-SatI^ %致時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在目標(biāo)位置停止。
[0023]當(dāng)5酶引5廝-5|^|含5時(shí)，W較低的速度化旌勻速自動(dòng)到達(dá)目標(biāo)位置停止。
[0024]當(dāng)S引Sgts-Satl含Si時(shí)，采用速度曲線Vi進(jìn)行加速-勻速-減速自動(dòng)尋址定位。在曲 線Vi加速階段，更新周期時(shí)間為T(mén)l，加速時(shí)間為T(mén)l加，給定速度指令為Vi指令，則
加速完成，W速度Vi勻速運(yùn)行到規(guī)劃的減速目標(biāo)位置后進(jìn)入減速階 ? 段；在減速階段，更新周期時(shí)間為T(mén)ii,減速時(shí)間為T(mén)l減，給定速度指令為Vi指令，貝U
直到V照，勻速自動(dòng)到達(dá)目標(biāo)位置停止。
[002引當(dāng)Si引S目標(biāo)-S當(dāng)前I含％削寸，采用速度曲線V2進(jìn)行加速-勻速-減速自動(dòng)尋址定位。 在曲線V2加速階段，更新周期時(shí)間為T(mén)21，加速時(shí)間為T(mén)2加，給定速度指令為V2指令，貝U
加速完成，W速度V2勻速運(yùn)行到規(guī)劃的減速目標(biāo)位置后進(jìn)入減速階 - ? ， 段；在減速階段，更新周期時(shí)間為T(mén)21，減速時(shí)間為T(mén)2減，給定速度指令為V2指令，貝U 直到V3齡=，勻速自動(dòng)到達(dá)目標(biāo)位置停止。
，
[0026]所述的靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)設(shè)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)從當(dāng)前位置到目標(biāo)位置 Sa標(biāo)，要經(jīng)歷加速-勻速-減速=個(gè)階段，每個(gè)階段執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度和當(dāng)前位置與多段不確定 的時(shí)間相關(guān)，該時(shí)間依據(jù)定位精度和闊值S域度確定。在自動(dòng)尋址定位過(guò)程中，要一直到執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的速度達(dá)到很小，運(yùn)行機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置同目標(biāo)位置差很?。ㄐ∮陂熤登?)時(shí)，自動(dòng)尋 址過(guò)程結(jié)束，執(zhí)行機(jī)構(gòu)才能準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)位置停止。
[0027]所述的靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)可直接應(yīng)用到采用液壓驅(qū)動(dòng)的行車(chē)、天車(chē) W及起重機(jī)的大車(chē)、小車(chē)和升降的定位控制;本發(fā)明設(shè)及的自動(dòng)尋址定位的方法可推廣應(yīng) 用到電力驅(qū)動(dòng)的起重與提升設(shè)備中W提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位精度。
[0028]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可W在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí) 施例或示例中W合適的方式結(jié)合。
[0029]W上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明掲露的范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或者替換，都應(yīng)該在涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)W所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)，其特征在于:包括操作終端、可編程控制器、 電液比例放大器、電液比例閥、液壓馬達(dá)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)裝置;所述位置檢測(cè)裝置采 用激光測(cè)距儀、條碼定位儀或編碼器作為位置檢測(cè)元件，安裝在所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)末端，與 所述可編程控制器直接連接，用于反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置。2. -種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制方法，其特征在于:該方法應(yīng)用權(quán)利要求1所述的靜 壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)，該方法包括： 利用可編程控制器作為靜壓行車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋控制器，根據(jù)所述可編程控制器 系統(tǒng)更新周期、執(zhí)行機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置和當(dāng)前位置，計(jì)算得到當(dāng)前速度和目標(biāo)速度，并在所述可 編程控制器下一周期輸出計(jì)算速度到電液比例放大器，直到控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)精確到達(dá)指定位 置停止;具體包括： 操作終端向所述可編程控制器發(fā)送執(zhí)行機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置； 所述可編程控制器接收操作終端發(fā)送的執(zhí)行機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置和位置檢測(cè)裝置反饋的執(zhí) 行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置； 所述可編程控制器實(shí)時(shí)比較執(zhí)行機(jī)構(gòu)目標(biāo)位置和實(shí)際位置，計(jì)算出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的當(dāng)前速 度，將并將速度指令發(fā)送給電液比例放大器； 電液比例放大器驅(qū)動(dòng)電液比例閥以可編程控制器給定速度動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)節(jié)流過(guò)液壓馬 達(dá)的流量，控制液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以給定的加速-勻速-減速曲線運(yùn)行，直到目標(biāo)位 置準(zhǔn)確制動(dòng)停止。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)及方法，涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)天車(chē)、行車(chē)的定位由人工手動(dòng)操作容易導(dǎo)致定位精度差、定位難度大的問(wèn)題。該種靜壓行車(chē)自動(dòng)尋址定位控制系統(tǒng)，包括操作終、可編程控制器、電液比例放大器、電液比例閥、液壓馬達(dá)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)裝置；所述位置檢測(cè)裝置采用激光測(cè)距儀、條碼定位儀或編碼器作為位置檢測(cè)元件，安裝在所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)末端，與所述可編程控制器直接連接，用于反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置。
【IPC分類(lèi)】B66C13/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105438991
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510908051
【發(fā)明人】唐長(zhǎng)平, 袁泉, 肖戰(zhàn)軍, 秦愛(ài)中, 李冠峰
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一三研究所
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日