臂架的减振控制方法、系统以及举高消防车技术方案

本发明专利技术涉及工程机械技术领域，特别涉及一种臂架的减振控制方法和系统、一种臂架减振的时间控制方法、以及举高消防车，其中，臂架的减振控制方法包括：获取臂架振动的第一振幅；根据所述第一振幅计算与臂架连接的油缸用于减振所产生的位移量；控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移。本发明专利技术可以在不添加其他外部减振装置的情况下，利用原有的油缸实现减振，具有较低的成本。减振过程中，油缸始终保持于臂架振动同向位移，且不会反向位移，除了具有更好的减振效果，还便于控制。油缸的位移与臂架的振动位移始终符合并保持特定的对应关系，使得油缸和臂架在减振过程中的受到的冲击会大大减小，减振过程非常柔顺。

The control method and system of vibration reduction of boom and the fire truck of raising height

The invention relates to the technical field of construction machinery, in particular to a vibration reduction control method and system of the boom, a time control method of vibration reduction of the boom, and a fire truck for lifting the boom, wherein the vibration reduction control method of the boom includes: obtaining the first amplitude of the boom vibration; calculating the displacement generated by the oil cylinder connected with the boom for vibration reduction according to the first amplitude; controlling the The oil cylinder moves in the same direction with the boom vibration according to the displacement. The invention can realize vibration reduction by using the original oil cylinder without adding other external vibration reduction devices, and has low cost. In the process of vibration reduction, the oil cylinder always keeps the same direction displacement of boom vibration, and will not reverse displacement. In addition to better vibration reduction effect, it is also easy to control. The displacement of the oil cylinder and the vibration displacement of the boom always match and maintain a specific corresponding relationship, so that the impact of the oil cylinder and the boom in the process of vibration reduction will be greatly reduced, and the vibration reduction process is very smooth.

【技术实现步骤摘要】
臂架的减振控制方法、系统以及举高消防车
本专利技术涉及工程机械
，特别涉及一种臂架的减振控制方法和系统、一种臂架的减振的时间控制方法、以及一种举高消防车。
技术介绍
臂架广泛应用于工程机械领域，以举高消防车为例，其设置的臂架的始端可活动连接于车体上，在靠近始端处轴连接有油缸，通过控制油缸的位移实现臂架的变幅运动。使用时，往往对举高消防车的臂架的平稳性具有较高的要求，如图1所示的臂架振动状态图，臂架在外界激励下容易产生振动，且这种振动的自然消减往往需要花费较长的时间，这将直接影响登高救援人员的安全性和时效性，与此同时，这种振动也会加快消防车相关机构的疲劳和老化进而导致损坏。现有技术中，为解决臂架振动带来的问题，通常采用智能悬臂梁的振动控制方法来控制振动，但该方法需要增加压电材料来控制，其实用性、经济性较差；也有的采用增加抑振油缸的控制方法，该方法需要采用电磁阀控制油缸脉冲运动，其危险系数大，并不适用于载人云梯；还有的采用驱动油缸反复振动以减小臂架振动的方法，该方法对臂架和油缸都会产生较大的冲击，且过程不平顺。因此，如何防止臂架振动至今仍是本领域亟待解决的一项难题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术旨在提出一种臂架的减振控制方法和系统、一种臂架的减振的时间控制方法、以及一种举高消防车，用于实现主动消除臂架在受到外界激励作用时出现的振动，使举高消防车的臂架保持平稳无振动状态。为达到上述目的，首先，本专利技术公开了一种臂架的减振控制方法，包括：获取臂架振动的第一振幅；根据所述第一振幅计算与臂架连接的油缸用于减振所产生的位移量；控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移。其次，本专利技术公开了一种臂架的减振的时间控制方法，具体如下：在所述臂架振动的任一振动周期中，包括在时间上接续的等待期和减振期；对于上述的减振控制方法，其中所述的控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移，是在所述减振期的初始时刻进行的。在其次，本专利技术还公开了一种臂架的减振控制系统，包括控制器，其用于：获取臂架振动的第一振幅；根据所述第一振幅计算与臂架连接的油缸用于减振所产生的位移量；控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移。最后，专利技术公开了一种举高消防车，包括上述的臂架减振控制系统。本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术可以在不添加其他外部减振装置的情况下，利用原有的油缸实现减振，具有较低的成本。减振过程中，油缸始终保持于臂架振动同向位移，且不会反向位移，除了具有更好的减振效果，还便于控制。油缸的位移与臂架的振动位移始终符合并保持特定的对应关系，使得油缸和臂架在减振过程中受到的冲击会大大减小，减振过程非常柔顺。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为臂架的振动状态图；图2为本专利技术实施例所述的臂架减振控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例所述的油缸向上位移减振的状态图；图4为本专利技术实施例所述的油缸向下位移减振的状态图；图5为本专利技术实施例所述的臂架向上振动的油缸位移对应关系图；图6为本专利技术实施例所述的臂架向下振动的油缸位移对应关系图；图7为本专利技术实施例所述的主动减振控制方法的流程图；图8为本专利技术实施例所述的臂架减振控制系统的逻辑流程图。附图标记说明1-臂架2-油缸具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。图1为臂架的振动状态图。如图1所示，一般情况下，臂架1为平直状态，以保证其工作稳定性，但在外部激励的作用下往往会发生振动，臂架1向上或向下运动振幅相同，振幅指振动时臂架1从平衡位置到达最远位置的距离，能够真实有效的反映臂架振动的状态。本专利技术公开的技术方案旨在通过与臂架1连接的用于驱动臂架1升降的油缸2的位移来主动消除所述臂架1的振动。因此，如图2所示，本专利技术公开了一种臂架1的减振控制方法，具体包括以下内容：首先，S1：获取臂架1振动的第一振幅。振幅指振动时臂架1从平衡位置到达最远位置的距离，振幅能够真实有效的反映振动的状态，是后续准确消除振动所需的必要参考数据之一，所述第一振幅既可以直接通过各类传感器装置测量得到，也可以通过臂架1振动的其他参数计算获得。其次，S2：根据所述第一振幅计算与臂架1连接的油缸2用于减振所产生的位移量。一般情况下，臂架1的始端与固定处铰接，即臂架1能够以始端为原点运动实现末端的升降，油缸2是常见的臂架1驱动装置，其始端同样与固定处铰接，其末端与臂架1靠近始端的位置铰接，通过油缸2本身的伸缩造成位移进而带动臂架1实现升降，振动往往发生在没有与固定处直接/间接的固定的臂架1末端。从上述结构关系可知，油缸2的位移量与臂架1的位移量具有关联的函数关系；同样，臂架1经过一定的位移能够消除外部激励所产生的弹性势能造成的振动，所以臂架1的位移量与振幅间同样具有关联的函数关系，综上可知，油缸2的位移量与臂架1的振幅同样具有函数关系，该函数关系可以通过线下实验测试确定，该函数关系确定时，需要考虑臂架1长度、材质、柔韧性等变量因素。最后，S3：控制所述油缸2按照所述位移量与臂架1振动同向位移。如图3和图4所示，图中虚线部分表示减振后臂架1与油缸2所在位置，在臂架1出现外部激励的情况下，油缸2与臂架1当前振动方向同向位移，因此臂架1不会发生形变，进而抵消了振动产生的势能，实现快速消除振动，并且通过精确计算得到的位移量刚好能够与所述的势能抵消，不会因为位移过大产生新的势能，也不会因为过小导致不能全部抵消势能。在本专利技术的一些实施例中，所述第一振幅的数据获取可以采用多种方案，优选的，可以首先获得臂架1振动的加速度信息，通常可以在臂架1上安装加速度传感器实现加速度信息的实时采集，进而还能够得到臂架1振动的周期T，臂架1末端经过平衡位置的最大速度Vmax，基于上述各参数能够获得所述的第一振幅。除此之外，也可以直接测量获取第一振幅，或测量角速度然后计算得到第一振幅。在本专利技术的一些实施例中，根据预设的所述臂架1的振动位移与所述油缸2的位移量之间的对应关系，计算所述振幅所对应的所述位移量。其中，所述的对应关系可以表示为以下关系式(生长曲线模式)：其中，公式中ρ、a、b,为油缸2位移量的状态调节系数，A为臂架1的第一振幅，e为自然系数，t表示时间。通过调节ρ，a，b三个系数，可以实现在减振过程中臂架1的与油缸2的位移与时间匹配关系，该关系可以表示为图5和图6。进一步地，通过上述公式(1)以及图5和图6所示，最终油缸2的位移量是平滑柔顺的，可见不仅要保证油缸2完成位移时刻符合预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种臂架的减振控制方法，其特征在于，包括：/nS1：获取臂架振动的第一振幅；/nS2：根据所述第一振幅计算与臂架连接的油缸用于减振所产生的位移量；/nS3：控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移。/n

【技术特征摘要】
1.一种臂架的减振控制方法，其特征在于，包括：
S1：获取臂架振动的第一振幅；
S2：根据所述第一振幅计算与臂架连接的油缸用于减振所产生的位移量；
S3：控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移。


2.根据权利要求1所述的臂架的减振控制方法，其特征在于，所述获取臂架振动的第一振幅，包括：
实时接收检测到的臂架末端的加速度信息，根据所述加速度信息获得臂架振动的第一振幅。


3.根据权利要求1所述的臂架的减振控制方法，其特征在于，所述根据所述第一振幅计算与臂架连接的油缸用于减振所产生的位移量，包括：
根据预设的所述臂架的振动位移与所述油缸的位移量之间的对应关系，计算所述振幅所对应的所述位移量；
其中，所述臂架的振动位移达到最大时，即为所述臂架的第一振幅。


4.根据权利要求3所述的臂架的减振控制方法，其特征在于，所述控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移，包括：
在同步位移的任一时刻，所述油缸的当前位移量与所述臂架的当前振动位移之间的关系，符合所述预设的所述臂架的振动位移与所述油缸的位移量之间的对应关系。


5.根据权利要求1所述的臂架的减振控制方法，其特征在于，所述控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移，包括：
所述油缸位移过程中方向始终不变。


6.根据权利要求1所述的臂架的减振控制方法，其特征在于，所述控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移，包括：
通过控制电磁比例阀流量变化来控制所述油缸进行位移。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的臂架的减振控制方法，其特征在于，该减振控制方法还包括：
S4：在所述控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移完成之后，根据预设的振幅阈值对比减振后臂架振动的第二振幅；
S5：在第二振幅大于所述振幅阈值的情况下，循环执行步骤S1～S4，直至所述第二振幅小于所述振幅阈值。


8.一种臂架的减振的时间控制方法，其特征在于，在所述臂架振动的任一振动周期中，包括在时间上接续的等待期和减振期；
在所述减振期的初始时刻，进行如权利要求1～7中任一项所述的减振控制方法中的所述控制所述油缸按照所述位移量与臂架振动同向位移。


9.一种臂架的减振控制系统，其特征在于，包括控制器，用于：
获取臂架振动的第一振幅；
根据所述第一振幅计算与臂架连接的油缸用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张萧笛，熊忆，周磊，李亚洲，
申请(专利权)人：长沙中联消防机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43