一种无人车离合器转向机转向系统的工作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种无人车离合器转向机转向系统的工作方法，包括以下步骤：整车控制器通过CAN网将整车状态和转向控制指令传递到转向控制器；转向控制器根据整车控制器下发的车辆当前状态，判断整车状态是否为0x06即AMT挂挡进行车辆起步并转入相应控制状态的起步子状态，且车辆不在3‑30度坡道路段；转向控制器根据整车控制器下发的转向轴期望位置，通过转向控制指令对伺服液压缸及转向轴进行控制。本发明专利技术所公开的基于液压伺服驱动的无人车离合器转向机转向系统的工作方法，通过控制PID参数调整系统控制的精确性，具有良好的动态响应特性，可以满足自主转向运动的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种无人车离合器转向机转向系统的工作方法
本专利技术涉及液压伺服控制
，尤其涉及一种基于液压伺服驱动的无人车离合器转向机转向系统的工作方法。
技术介绍
电液伺服控制系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统，它具有控制精度高、响应快、输出功率大、信号处理灵活和易于实现各种参量的反馈等优点，在机床工作台的位置、飞机和船舶的舵机控制、雷达火炮控制系统以及振动试验台的国民经济和军事工业各个
都有普遍应用。通过电液伺服阀控制伺服液压缸是电液伺服控制系统中很重要的组成部分，其动态特性对整个系统的性能起决定性的作用，所以在充分分析液压伺服系统的控制特性的基础上进行动态特性的推导和建模是研究关键。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种基于液压伺服驱动的无人车离合器转向机转向系统的工作方法，用以解决现有现有技术存在的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种无人车离合器转向机转向系统的工作方法，所述系统包括转向油源系统、转向控制器、转向驱动器、液压伺服驱动转向操纵机构；所述液压伺服驱动转向操纵机构包括液压动力装置和转向执行装置；所述液压动力装置包括电液伺服阀、伺服液压缸；所述转向执行装置包括转向操纵杆、转向轴和角位移传感器；所述转向控制器与转向油源系统、转向驱动器之间通过电缆连接；所述转向驱动器与液压动力装置之间通过电缆连接；转向油源系统和液压动力装置之间通过液压伺服驱动油路连接；所述液压动力装置与转向执行装置之间为机械连接；其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：整车控制器通过CAN网将整车状态和转向控制指令传递到转向控制器；步骤S2：转向控制器根据整车控制器下发的车辆当前状态，判断整车状态是否为0x06即AMT挂挡进行车辆起步并转入相应控制状态的起步子状态，且车辆不在3-30度坡道路段；步骤S3：转向控制器根据整车控制器下发的转向轴期望位置，通过转向控制指令对伺服液压缸及转向轴进行控制。进一步地，所述步骤S3还包括以下子步骤：步骤S301：转向控制器判断整车控制器下发的转向轴期望位置为制动位置、结合位置还是其他位置；步骤S302：转向控制器将整车控制器下发的转向控制指令转换为具体控制指令后传递到伺服放大器；步骤S303：伺服放大器将转向控制器发送的具体转向控制指令进行放大并发送给电液伺服阀；步骤S304：电液伺服阀通过放大后的具体转向控制指令对伺服液压缸及转向轴进行控制。优选地，根据负载的最佳匹配原则，用近似计算的方法由伺服液压缸负载的最大功率点所对应的最大负载力确定电液伺服阀的规格尺寸。进一步地，所述转向控制器用于完成转向控制指令的发送和位置传感信号的接收，在内部进行运算和完成各种控制过程，并通过电缆将驱动信号发送至转向驱动器驱动液压伺服驱动转向操纵机构。进一步地，转向控制器根据整车控制器下发的转向控制指令，通过电液伺服阀的驱动电流大小分别控制两侧伺服液压缸活塞杆伸缩，从而控制转向轴位置。进一步地，电液伺服阀将机械信号转化为液压信号，通过压力油传递到伺服液压缸，使伺服液压缸动作，输出转向执行装置角位移，同时，控制左侧或右侧转向离合器，实现转向。电液伺服阀对伺服液压缸及转向轴进行控制，角位移传感器将转向轴的实际位置反馈至整车控制器。在转向操纵杆锁定的情况下，控制单侧伺服液压缸活塞杆伸缩、转向离合器分离和制动器结合，实现转向；控制两个伺服液压缸活塞杆同时伸缩，左右制动器结合，实现制动；在转向操纵杆未锁定的情况下，切断进出伺服液压缸的液压伺服驱动油路，液压伺服驱动转向操纵机构转换为人工操纵模式，实现手动转向操纵。当转向轴期望位置为制动位置时，控制电液伺服阀驱动电流为正向最大，转向轴快速到制动位置；当转向轴期望位置为结合位置时，在结合开始过程中采用PID算法闭环控制，根据转向轴实际位置与期望位置之差，当差值到达第一预设范围之内时以负向最大驱动电流快速结合，转向执行装置完全结合后液压锁关闭，电液伺服阀驱动电流为0；当转向轴期望位置为其他位置时，全部采用PID算法的闭环控制，判断转向轴实际位置与期望位置之差是否在第二预设范围之内，偏差到第二预设范围后液压锁关闭，电液伺服阀驱动电流为0，转向轴维持原位。本专利技术有益效果如下：本专利技术所公开的基于液压伺服驱动的无人车离合器转向机转向系统的工作方法，通过控制PID参数调整系统控制的精确性，使基于液压伺服驱动的无人车离合器转向机转向系统具有良好的动态响应特性，可以满足无人车离合器转向机转向系统自主转向运动的需要。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为基于液压伺服驱动的转向闭环控制系统原理图；图2为基于液压伺服驱动的无人车转向轴控制算法流程图；图3为液压伺服驱动转向操纵机构示意图。3-1：角位移传感器；3-2：转向轴；3-3：转向横轴拉杆臂；3-4：转向倾斜拉杆；3-5：中间轴拉杆臂；3-6：伺服液压缸；3-7：连接液压油路；3-8：转向操纵杆；3-9：锁紧装置。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种基于液压伺服驱动的无人车转向机转向系统的工作方法，所述无人车离合器转向机转向系统包括：转向油源系统、转向控制器、转向驱动器、液压伺服驱动转向操纵机构；所述液压伺服驱动转向操纵机构包括液压动力装置和转向执行装置；所述液压动力装置包括电液伺服阀、伺服液压缸；所述转向执行装置包括转向操纵杆、转向轴、角位移传感器；所述转向控制器与转向油源系统、转向驱动器之间通过电缆连接；所述转向驱动器与液压动力装置之间通过电缆连接；转向油源系统和液压动力装置之间通过液压伺服驱动油路连接；所述液压动力装置与转向执行装置之间为机械连接。所述工作方法包括以下步骤：步骤S1：整车控制器通过CAN网将整车状态和转向控制指令传递到转向控制器。具体地，所述转向控制器包括输入处理电路、微处理器、输出处理电路、系统通信电路及电源电路，是整个无人车离合器转向机转向系统的核心部件，用于完成转向控制指令的发送和位置传感信号的接收，在内部进行运算和完成各种控制过程，并通过电缆将驱动信号发送至转向驱动器驱动液压伺服驱动转向操纵机构。步骤S2：转向控制器根据整车控制器下发的车辆当前状态，判断整车状态是否为0x06即AMT挂挡进行车辆起步并转入相应控制状态的起步子状态，且车辆不在3-30度坡道路段。步骤S3：转向控制器根据整车控制器下发的转向轴期望位置，通过转向控制指令对伺服液压缸及转向轴进行控制。具体地，所述步骤S3还包括以下子步骤：步骤S301：转向控制器判断整车控制器下发的转向轴期望位置为制动位置、结合位置还是其他位置；具体地，根据转向离合器在转向过程中的四种工况位置：部分分离、完全分离、部分制动、完全制动，将转向轴位置判断分为三种状态：制动位置、结合位置和其他位置。步骤S302：转向控制器将整车控制器下发的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人车离合器转向机转向系统的工作方法，所述系统包括转向油源系统、转向控制器、转向驱动器、液压伺服驱动转向操纵机构；所述液压伺服驱动转向操纵机构包括液压动力装置和转向执行装置；所述液压动力装置包括电液伺服阀、伺服液压缸；所述转向执行装置包括转向操纵杆、转向轴和角位移传感器；所述转向控制器与转向油源系统、转向驱动器之间通过电缆连接；所述转向驱动器与液压动力装置之间通过电缆连接；转向油源系统和液压动力装置之间通过液压伺服驱动油路连接；所述液压动力装置与转向执行装置之间为机械连接；其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：整车控制器通过CAN网将整车状态和转向控制指令传递到转向控制器；步骤S2：转向控制器根据整车控制器下发的车辆当前状态，判断整车状态是否为0x06即AMT挂挡进行车辆起步并转入相应控制状态的起步子状态，且车辆不在3‑30度坡道路段；步骤S3：转向控制器根据整车控制器下发的转向轴期望位置，通过转向控制指令对伺服液压缸及转向轴进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种无人车离合器转向机转向系统的工作方法，所述系统包括转向油源系统、转向控制器、转向驱动器、液压伺服驱动转向操纵机构；所述液压伺服驱动转向操纵机构包括液压动力装置和转向执行装置；所述液压动力装置包括电液伺服阀、伺服液压缸；所述转向执行装置包括转向操纵杆、转向轴和角位移传感器；所述转向控制器与转向油源系统、转向驱动器之间通过电缆连接；所述转向驱动器与液压动力装置之间通过电缆连接；转向油源系统和液压动力装置之间通过液压伺服驱动油路连接；所述液压动力装置与转向执行装置之间为机械连接；其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：整车控制器通过CAN网将整车状态和转向控制指令传递到转向控制器；步骤S2：转向控制器根据整车控制器下发的车辆当前状态，判断整车状态是否为0x06即AMT挂挡进行车辆起步并转入相应控制状态的起步子状态，且车辆不在3-30度坡道路段；步骤S3：转向控制器根据整车控制器下发的转向轴期望位置，通过转向控制指令对伺服液压缸及转向轴进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括以下子步骤：步骤S301：转向控制器判断整车控制器下发的转向轴期望位置为制动位置、结合位置还是其他位置；步骤S302：转向控制器将整车控制器下发的转向控制指令转换为具体控制指令后传递到伺服放大器；步骤S303：伺服放大器将转向控制器发送的具体转向控制指令进行放大并发送给电液伺服阀；步骤S304：电液伺服阀通过放大后的具体转向控制指令对伺服液压缸及转向轴进行控制。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据负载的最佳匹配原则，用近似计算的方法由伺服液压缸负载的最大功率点所对应的最大负载力确定电液伺服阀的规格尺寸。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转向控制器用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧岩，王博洋，高天云，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11