【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及升降平台，尤其涉及一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统及方法。
技术介绍
1、升降平台是一种常用的工业设备，主要用于垂直运输货物或人员，广泛应用于仓储物流、建筑工地、维修作业以及各种生产线等场合，且升降平台的类型多样，包括固定式、移动式、剪刀式、柱式等，各自适用于不同的工作环境和需求。具体的，升降平台由平台板、液压系统、叉架等其它关键部件组成。
2、而液压系统的状态直接影响升降平台的承载力，由于液压系统负责升降平台的起升和降落，进而需要液压系统提供稳定的承载力，保证在不同负载条件下，升降平台可以平稳升降，因此液压系统对于升降平台的称重标定特别重要，尤其是在处理大负载时，其性能和可靠性直接影响到标定过程的精度和效率。
3、但是现有技术在对升降平台进行称重标定时多数只考虑到液压系统，而未将叉架的位置高度添加至称重承载影响因素中，由于叉架在不同高度位置时，液压系统需要产生不同的压力来克服重力和潜在的摩擦力，确保叉架平稳升降，因此叉架的位置也会对升降平台的称重标定带来影响。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统及方法，实现对升降平台称重标定的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，该基于压力和位置的升降平台称重标定系统包括电子控制单元、位置监测单元、压力监测单元、称重标定单元及评
4、其中，电子控制单元、位置监测单元、压力监测单元、称重标定单元与评估预测单元之间依次连接；
5、电子控制单元，用于下发指令控制升降平台执行举升与下降操作，并监控和记录各类监测设备的输出结果；
6、位置监测单元，用于根据预设条件建立升降平台位置变换矩阵，并根据位置变换矩阵求取升降过程中液压结构的压力分布；
7、压力监测单元，用于获取液压结构中液压活塞的面积并求取活塞面积与液压缸压力值之间的关系，根据关系结果生成称重标定规则；
8、称重标定单元，用于根据压力分布值与称重标定规则建立分段线性拟合关系曲线，对升降平台的称重承载进行标定；
9、评估预测单元，用于根据称重标定结果评估预测液压结构的使用寿命。
10、优选的，位置监测单元包括前期准备模块、轨迹运动模块、差值求解模块及分布确定模块；
11、其中，前期准备模块、轨迹运动模块、差值求解模块及分布确定模块之间依次连接；
12、前期准备模块，用于在升降平台内的液压结构处安装位置传感器与压力传感器，并获取升降平台的升降轨迹条件；
13、轨迹运动模块，用于建立升降轨迹坐标系并求取在升降过程中各组叉架在坐标系内的位置变换矩阵，得到升降平台的执行运动模型；
14、差值求解模块，用于根据执行运动模型求解各组叉架的位置向量与动态变换矩阵得到位置误差值；
15、分布确定模块，用于根据位置误差值与压力传感器的输出结果求取液压压力变化矩阵，并根据变化矩阵确定液压结构的压力分布。
16、优选的，轨迹运动模块包括轨迹仿真模块、叉架坐标构建模块、变换矩阵求取模块、执行构建模块及运动模型获取模块；
17、其中，轨迹仿真模块、叉架坐标构建模块、变换矩阵求取模块、执行构建模块与运动模型获取模块之间依次连接；
18、轨迹仿真模块，用于根据升降轨迹条件获取升降平台所需执行的升降高度、位置，并采用齐次坐标变换方式构建仿真定位模型得到升降轨迹坐标系；
19、叉架坐标构建模块，用于在升降轨迹坐标系的基础上利用目标定位法获取各组叉架在按照升降轨迹进行运动时的位置得到叉架升降坐标系；
20、变换矩阵求取模块，用于通过反射标定法匹配叉架位置在升降轨迹坐标系内的特征点信息标定叉架的位置参数，获得升降轨迹坐标系与叉架位置之间的位置变换矩阵；
21、执行构建模块，用于利用位置参数构建从升降轨迹坐标系到叉架升降坐标系之间的转换式，并将位置变换矩阵与转换式进行结合得到升降执行运动式；
22、运动模型获取模块，用于利用基于高斯函数的优化方式对升降执行运动式进行优化得到升降平台的执行运动模型。
23、优选的，在升降轨迹坐标系的基础上利用目标定位法获取各组叉架在按照升降轨迹进行运动时的位置得到叉架升降坐标系包括：
24、利用预设模拟软件制作黑白网格，并将升降轨迹坐标系内的各升降坐标固定于黑白网格上作为交点；
25、根据交点在黑白网格上的坐标位置及在升降轨迹坐标系下的坐标位置求解得到位移列向量，并根据位移列向量获取交点从黑白网格至升降轨迹坐标自的旋转列向量；
26、根据升降轨迹设定各组叉架的位移列向量，并根据位移列向量转换获取各组叉架的旋转列向量；
27、利用旋转列向量反向求取各组叉架在按照升降轨迹进行运动时在黑白网格上的坐标位置，并根据坐标位置获取叉架升降坐标系。
28、优选的，分布确定模块包括变换矩阵建立模块、动态特征挖掘模块、压力分析求解模块及压力分布确定模块；
29、其中，变换矩阵建立模块、动态特征挖掘模块、压力分析求解模块与压力分布确定模块之间依次连接；
30、变换矩阵建立模块，用于根据位置偏差值与压力值构建液压结构内液压油在升降平台力载荷作用下的载荷函数，并根据载荷函数建立压力变换矩阵；
31、动态特征挖掘模块，用于利用压力嵌入方式增加压力变换矩阵内的空间维数，挖掘压力变换矩阵内的压力分布动态特征；
32、压力分析求解模块，用于根据压力模态分布方法建立解析求解模型对压力分布动态特征进行压力分布分析；
33、压力分布确定模块，用于基于解析求解模型确定各组叉架在不同高度时的液压结构内液压油的压力分布状况。
34、优选的，压力分布状况的计算公式为：
35、；
36、式中， t表示压力分布值， ε表示升降平台内叉架的总组数， σ表示升降平台的力载荷， τ表示液压结构在升降平台上的接触面积， v表示液压结构的容积， ρ表示液压油的密度。
37、优选的，称重标定单元包括规则转换模块、关系拟合模块、分段标定模块及验证调整模块；
38、其中，规则转换模块、关系拟合模块、分段标定模块与验证调整模块之间依次连接；
39、规则转换模块，用于利用称重标定规则对压力分布值进行转换得到升降平台的预测负载值；
40、关系拟合模块，用于根据预测负载值确定分段点，并利用线性回归方式对预测负载段执行线性拟合建立关系曲线；
41、分段标定模块，用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，该基于压力和位置的升降平台称重标定系统包括电子控制单元（1）、位置监测单元（2）、压力监测单元（3）、称重标定单元（4）及评估预测单元（5）；
2.根据权利要求1所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述位置监测单元（2）包括前期准备模块（201）、轨迹运动模块（202）、差值求解模块（203）及分布确定模块（204）；
3.根据权利要求2所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述轨迹运动模块（202）包括轨迹仿真模块（2021）、叉架坐标构建模块（2022）、变换矩阵求取模块（2023）、执行构建模块（2024）及运动模型获取模块（2025）；
4.根据权利要求3所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述在升降轨迹坐标系的基础上利用目标定位法获取各组叉架在按照升降轨迹进行运动时的位置得到叉架升降坐标系包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述分布确定模块（204
6.根据权利要求5所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述压力分布状况的计算公式为：
7.根据权利要求1所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述称重标定单元（4）包括规则转换模块（401）、关系拟合模块（402）、分段标定模块（403）及验证调整模块（404）；
8.根据权利要求7所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述分段标定模块（403）包括特征提取模块（4031）、均值方差求取模块（4032）、映射绘制模块（4033）及负载标定模块（4034）；
9.根据权利要求8所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述利用映射算法获取负载特征的平均值，并将均值化后的负载特征与压力分布进行结合获取方差值包括：
10.一种基于压力和位置的升降平台称重标定方法，用于实现权利要求1-9中任一项所述的基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，该基于压力和位置的升降平台称重标定方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，该基于压力和位置的升降平台称重标定系统包括电子控制单元（1）、位置监测单元（2）、压力监测单元（3）、称重标定单元（4）及评估预测单元（5）；
2.根据权利要求1所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述位置监测单元（2）包括前期准备模块（201）、轨迹运动模块（202）、差值求解模块（203）及分布确定模块（204）；
3.根据权利要求2所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述轨迹运动模块（202）包括轨迹仿真模块（2021）、叉架坐标构建模块（2022）、变换矩阵求取模块（2023）、执行构建模块（2024）及运动模型获取模块（2025）；
4.根据权利要求3所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述在升降轨迹坐标系的基础上利用目标定位法获取各组叉架在按照升降轨迹进行运动时的位置得到叉架升降坐标系包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于压力和位置的升降平台称重标定系统，其特征在于，所述分布确定模块（204）包括变换矩阵建立模块（2041）、动态特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永超，季益，曹灵辉，龚叶健，
申请(专利权)人：美通重工有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。