主动降低挖掘机动作冲击的方法、装置及工程机械制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种主动降低挖掘机动作冲击的方法、装置及工程机械。其中，主动降低挖掘机动作冲击的方法包括：基于预设的工作装置的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置；驱动相应的所述驱动油缸执行第一控制决策，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置切换至缓冲运行状态。该主动降低挖掘机动作冲击的方法及装置通过预先判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置，从而能够主动减缓工作装置受到的冲击，克服缓冲动作的滞后缺陷，提高缓冲动作的执行效率和执行效果。

【技术实现步骤摘要】
主动降低挖掘机动作冲击的方法、装置及工程机械
本专利技术涉及工程机械设备
，尤其涉及一种主动降低挖掘机动作冲击的方法、装置及工程机械。
技术介绍
一般情况下，挖掘机的工作装置是通过操纵杆进行驱动的。熟练的挖掘机操纵人员能够精确且平稳的手动操作工作装置，从而能够减轻对工作装置的冲击。然而，对于操作经验不足的操纵人员来说，在进行操纵杆的细微操作时容易出现操作不平稳的情况，从而在挖掘机的工作装置运动到极限位置或者在工作装置由于操作原因或其它原因而突然停止运动时，由于工作装置的惯性容易引起强烈的冲击，从而可能造成设备的损坏并降低工作效率。而在需要快速操作挖掘机以提升工作效率的情况下，在快速操作操纵杆执行操作动作时，由于工作装置的快速启动或快速停止对工作装置的冲击而造成挖掘机自身产生强烈的振动，该振动会增加操作人员的工作疲劳，从而进一步降低工作效率，增加工作装置的故障率，缩短操作装置的使用寿命。并且，现有的降低冲击的装置对于挖掘机工作装置的冲击只能进行被动减缓，且减缓冲击的动作存在明显滞后性，并且也存在控制系统的结构过于复杂，制造成本较高的缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，用以解决现有技术中对于挖掘机工作装置的冲击只能进行被动减缓，且减缓冲击的动作存在明显滞后性的缺陷，实现主动减缓工作装置受到的冲击，提高冲击减缓效率和效果。本专利技术还提供一种主动降低挖掘机动作冲击的装置。本专利技术还提供一种工程机械。本专利技术提供一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，包括：基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置；驱动相应的所述驱动油缸执行第一控制决策，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置切换至缓冲运行状态。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，所述基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置的步骤，进一步包括：预设所述工作装置的位移调节最大值和位移调节最小值，以确定所述工作装置的位移调节范围；若所述驱动油缸的实时伸缩位移位于所述工作装置的位移调节最大值与所述工作装置的位移调节最小值之间，则判断相应的所述工作装置处于安全运行状态；否则，判断相应的所述工作装置处于临近极限位置状态。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，所述基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置的步骤以后，进一步包括：判断并识别出满足条件的所述驱动油缸；驱动满足所述条件的所述驱动油缸执行所述第一控制决策；其中，所述条件为所述驱动油缸的实时伸缩位移与所述驱动油缸的最大位移之差的绝对值不大于所述工作装置的位移调节最大值，或者所述驱动油缸的实时伸缩位移与所述驱动油缸的最小位移之差的绝对值不大于所述工作装置的位移调节最小值。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，所述工作装置包括动臂、斗杆和铲斗，所述动臂、所述斗杆和所述铲斗分别连接有相应的驱动油缸；所述判断并识别出满足条件的所述驱动油缸的步骤，进一步包括：基于所述动臂、所述斗杆和所述铲斗的判断顺序，依次判断并识别出满足所述条件的驱动油缸。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，所述驱动相应的所述驱动油缸执行第一控制决策，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置切换至缓冲运行状态的步骤，进一步包括：利用模糊PID控制算法计算并输出控制信号至相应的驱动油缸，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置按照第一速率运动，直至所述工作装置到达极限位置。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，所述基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置的步骤以后，还包括：若所有的所述工作装置均处于安全运行状态，则基于操纵杆在控制所述工作装置运动方向时的实时位移变化率、以及相应的所述驱动油缸的实时位移变化率，判断并识别出处于突然运动状态的工作装置；驱动相应的所述驱动油缸执行第二控制决策，以驱动处于突然运动状态的所述工作装置切换至平稳运行状态。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，所述若所有的所述工作装置均处于安全运行状态，则基于操纵杆在控制所述工作装置运动方向时的实时位移变化率、以及相应的所述驱动油缸的实时位移变化率，判断并识别出处于突然运动状态的工作装置的步骤，进一步包括：若所述操纵杆在控制所述工作装置运动方向时的实时位移变化率超过所述操纵杆相应的位移变化率极限值，或者相应的所述驱动油缸的实时位移变化率超过所述驱动油缸的位移变化率极限值，则判断相应的所述工作装置处于突然运动状态；否则，判断相应的所述工作装置处于平稳运行状态。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，所述驱动相应的所述驱动油缸执行第二控制决策，以驱动处于突然运动状态的所述工作装置切换至平稳运行状态的步骤，进一步包括：利用模糊PID控制算法计算并输出控制信号至相应的驱动油缸，以驱动处于突然运动状态的所述工作装置按照第二速率运动，直至所述工作装置处于所述平稳运行状态。本专利技术还提供一种主动降低挖掘机动作冲击的装置，用于执行如上所述的主动降低挖掘机动作冲击的方法；所述主动降低挖掘机动作冲击的装置包括：传感器模块，用于检测并获取各个驱动油缸的实时伸缩位移，所述传感器模块包括若干个磁致伸缩位移传感器，各个驱动油缸上分别安装有所述磁致伸缩位移传感器；控制器模块，与所述传感器模块连接，用于基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置，以及驱动相应的所述驱动油缸执行第一控制决策，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置切换至缓冲运行状态。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的装置，所述传感器模块还包括安装于操纵杆上的所述伸缩位移传感器。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的装置，所述控制器模块包括：传感器信号采集单元，与所述传感器模块连接；挖掘机控制器，与所述传感器信号采集单元连接，并能连接显示终端、主控泵和主控阀。根据本专利技术提供的一种主动降低挖掘机动作冲击的装置，所述挖掘机控制器包括：数据预处理单元，与所述传感器信号采集单元连接，用于获取各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果；计算单元，与所述数据预处理单元连接，用于判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置；控制单元，与所述计算单元连接，用于驱动相应的所述驱动油缸执行第一控制决策。本专利技术还提供一种工程机械，安装有如上所述的主动降低挖掘机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，其特征在于，包括：/n基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置；/n驱动相应的所述驱动油缸执行第一控制决策，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置切换至缓冲运行状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种主动降低挖掘机动作冲击的方法，其特征在于，包括：
基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置；
驱动相应的所述驱动油缸执行第一控制决策，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置切换至缓冲运行状态。


2.根据权利要求1所述的主动降低挖掘机动作冲击的方法，其特征在于，所述基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置的步骤，进一步包括：
预设所述工作装置的位移调节最大值和位移调节最小值，以确定所述工作装置的位移调节范围；
若所述驱动油缸的实时伸缩位移位于所述工作装置的位移调节最大值与所述工作装置的位移调节最小值之间，则判断相应的所述工作装置处于安全运行状态；
否则，判断相应的所述工作装置处于临近极限位置状态。


3.根据权利要求2所述的主动降低挖掘机动作冲击的方法，其特征在于，所述基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置的步骤以后，进一步包括：
判断并识别出满足条件的所述驱动油缸；
驱动满足所述条件的所述驱动油缸执行所述第一控制决策；
其中，所述条件为所述驱动油缸的实时伸缩位移与所述驱动油缸的最大位移之差的绝对值不大于所述工作装置的位移调节最大值，或者所述驱动油缸的实时伸缩位移与所述驱动油缸的最小位移之差的绝对值不大于所述工作装置的位移调节最小值。


4.根据权利要求3所述的主动降低挖掘机动作冲击的方法，其特征在于，所述工作装置包括动臂、斗杆和铲斗，所述动臂、所述斗杆和所述铲斗分别连接有相应的驱动油缸；所述判断并识别出满足条件的所述驱动油缸的步骤，进一步包括：
基于所述动臂、所述斗杆和所述铲斗的判断顺序，依次判断并识别出满足所述条件的驱动油缸。


5.根据权利要求1所述的主动降低挖掘机动作冲击的方法，其特征在于，所述驱动相应的所述驱动油缸执行第一控制决策，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置切换至缓冲运行状态的步骤，进一步包括：
利用模糊PID控制算法计算并输出控制信号至相应的驱动油缸，以驱动处于临近极限位置状态的所述工作装置按照第一速率运动，直至所述工作装置到达极限位置。


6.根据权利要求2至5任一项所述的主动降低挖掘机动作冲击的方法，其特征在于，所述基于各个工作装置预设的位移调节范围与各个驱动油缸的实时伸缩位移之间的对比结果，判断并识别出处于临近极限位置状态的工作装置的步骤以后，还包括：
若所有的所述工作装置均处于安全运行状态，则基于操纵杆在控制所述工作装置运动方向时的实时位移变化率、以及相应的所述驱动油缸的实时位移变化率，判断并识别出处于突然运动状态的工作装置；
驱动相应的所述驱动油缸执行第二控制决策，以驱动处于突然运动状态的所述工作装置切换至平稳运行状态。


7.根据权利要求6所述的主动降低挖掘机动作冲击的方法，其特征在于，所述若所有的所述工作装置均处于安全运行状态，则基于操纵杆在控制所述工作装置运动方向时的实时位移变...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝锋，
申请(专利权)人：三一重机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32