專利名稱：履帶式機械設備直線行走控制方法
技術領域：
本發明涉及一種履帶式機械設備直線行走控制方法。
背景技術：
履帶式機械設備(如攤鋪機，挖掘機等)通常都是通過驅動輪帶動履帶行迸。以攤鋪機為例，驅動輪有效輪徑包含驅動輪直徑、驅動輪與履帶齒條接觸縫隙、以及履帶橡膠厚度。由于履帶式機械設備兩側驅動輪的輪徑本身存在微小差異，又由于履帶式機械設備的重心位置不一定會在機器的中軸線上，致使左右兩側履帶的承載質量不同，導致兩側履帶齒輪接觸縫隙和橡膠墊的壓縮量不同，多種因素造成兩側驅動輪有效輪徑存在差異，這種差異會對履帶式機械設備的直線行駛帶來影響。履帶式機械設備的實際行進速度是驅動輪轉速和有效輪徑的乘積，由于兩側履帶驅動輪的有效輪徑存在差異，兩側驅動輪的轉速相同并不能保證兩側的實際行進速度一致。同樣，保證左右驅動輪累積轉動角度相同的辦法并不能解決履帶式機械設備直線行駛時跑偏的問題。
發明內容
本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種履帶式機械設備直線行走控制方法，通過引入糾偏系數消除左右兩側履帶機械尺寸差異造成的行走偏差，并在原有速度閉環控制的基礎上疊加外部里程差比例糾偏，通過比例控制器給出調整側履帶的速度調節量。整個控制過程簡單可靠，調節效果好。本發明的技術方案如下一種履帶式機械設備直線行走控制方法，包括如下步驟
第一歩、通過速度給定設備給定左、右的初始行走速度，處理器CPU通過接ロ設備讀取當前的兩側速度設定值并保存；
第二步、在左、右履帶驅動設備上分別安裝速度傳感器，用于采集左、右行駛馬達的行走路程，CPU讀取到左右履帶的速度數據后，再調用兩側履帶對應的速度控制模塊，速度控制模塊將左、右速度值分別和初始給定的左、右行走速度進行比較，得出左、右行駛馬達的修正速度，經過增益轉換后輸出為執行器件可以接受的信號，然后使得左右兩側履帶按照調節后的修正速度運行；
第三步、對左、右速度傳感器數據進行累加，從而計算出左、右履帶的行走路程増量，并將左履帶的行走路程増量乘以糾偏系數后和右履帶的行走路程增量進行比較，并根據比較結果進行判斷當二者的差超出預先設定的范圍時，則將比較結果輸入給比例調節器，求出糾偏控制量，并據此對右行駛馬達的設定速度進行調節。所述糾偏系數的測量方法包括如下步驟
首先，設定左、右履帶速度給定值，并在左履帶速度給定值上多加ー個脈沖，用以保障左履帶行進脈沖累積大于右履帶行進脈沖累積；
其次，開動機器并對接地履帶的邊沿進行標記，用以判斷是否跑出直線如果未跑出直線，則修改左、右履帶速度給定值，直至履帶式機械設備跑出一條直線；
最后，在跑出直線后，根據左、右履帶的行進脈沖累積量按如下公式計算出糾偏系數 糾偏系數=右側脈沖累積量/左側脈沖累積量。與現有技術相比，本發明的優點是
通過將當前右側脈沖傳感器里程増量與當前左側脈沖傳感器里程増量乘以糾偏系數的值相比較，其差值經過比例控制器得出糾偏調節量，把此調節量疊加在右側速度設定值上，再經過速度閉環控制系統最終改變右側里程増量值，使得右側里程與乘上糾偏系數的左側里程一致。這種控制方法可以消除由于兩側有效驅動機械尺寸不一致以及兩側驅動速度偏差造成的行走直線度偏差。本發明控制結構簡單，糾偏效果良好，可以不改變原有速度閉環控制系統結構，達到直線行駛糾偏的目的，提高了履帶式機械設備的行走直線性能。
具體實施例方式—種履帶式機械設備直線行走控制方法，包括如下步驟
第一歩、通過速度給定設備給定左、右的初始行走速度，處理器CPU通過接ロ設備讀取當前的兩側速度設定值并保存；
第二步、在左、右履帶驅動設備上分別安裝速度傳感器，用于采集左、右行駛馬達的行走路程，CPU讀取到左右履帶的速度數據后，再調用兩側履帶對應的速度控制模塊，速度控制模塊將左、右速度值分別和初始給定的左、右行走速度進行比較，得出左、右行駛馬達的修正速度，經過增益轉換后輸出為執行器件可以接受的信號，然后使得左右兩側履帶按照調節后的修正速度運行；
第三步、對左、右速度傳感器數據進行累加，從而計算出左、右履帶的行走路程増量，并將左履帶的行走路程増量乘以糾偏系數后和右履帶的行走路程增量進行比較，并根據比較結果進行判斷當二者的差超出預先設定的范圍時，則將比較結果輸入給比例調節器，求出糾偏控制量，并據此對右行駛馬達的設定速度進行調節，從而減小兩側的真實里程偏差，達到直線行走糾偏的目的。為了消除兩側履帶有效輪徑差異造成履帶式機械設備行進直線度偏移，需要先測量出兩側履帶有效輪徑的輪徑差系數，具體測量方法如下
采用左右履帶速度設定值不相等的方法，分別設定左右履帶的行駛速度，使履帶式機械設備盡量跑出一條直線，根據左右側履帶行駛累積脈沖差計算出糾偏系數。具體步驟如下
首先，設定左、右履帶速度給定值，并在左履帶速度給定值(右偏則為右側速度)上多加一個脈沖，用以保障左履帶(或右履帯)行進脈沖累積大于右履帶(或左履帯)行進脈沖累積；
其次，開動機器并對接地履帶的邊沿進行標記，用以判斷是否跑出直線如果未跑出直線，則修改左、右履帶速度給定值，直至履帶式機械設備跑出一條直線；
最后，在跑出直線后，根據左、右履帶的行進脈沖累積量按如下公式計算出糾偏系數 糾偏系數=右側脈沖累積量/左側脈沖累積量。本發明的工作原理是在糾偏控制方案中使用直線行駛糾偏系數來解決履帶式機械設備直線行駛跑偏的問題，以左側履帶行駛累積脈沖數為參考量，則右側履帶的行駛實際脈沖增量值應為糾偏系數乘以左側脈沖增量值。右側的脈沖累積増量要和此計算數值進行比較，并不斷對右側速度設定值做出調整，使其和此值相同，以達到糾偏的目的。
權利要求
1.一種履帶式機械設備直線行走控制方法，其特征在干，包括如下步驟第一歩、通過速度給定設備給定左、右的初始行走速度，處理器CPU通過接ロ設備讀取當前的兩側速度設定值并保存；第二步、在左、右履帶驅動設備上分別安裝速度傳感器，用于采集左、右行駛馬達的行走路程，CPU讀取到左右履帶的速度數據后，再調用兩側履帶對應的速度控制模塊，速度控制模塊將左、右速度值分別和初始給定的左、右行走速度進行比較，得出左、右行駛馬達的修正速度，經過增益轉換后輸出為執行器件可以接受的信號，然后使得左右兩側履帶按照調節后的修正速度運行；第三步、對左、右速度傳感器數據進行累加，從而計算出左、右履帶的行走路程増量，并將左履帶的行走路程増量乘以糾偏系數后和右履帶的行走路程增量進行比較，并根據比較結果進行判斷當二者的差超出預先設定的范圍時，則將比較結果輸入給比例調節器，求出糾偏控制量，并據此對右行駛馬達的設定速度進行調節。
2.根據權利要求1所述的履帶式機械設備直線行走控制方法，其特征在于所述糾偏系數的測量方法包括如下步驟首先，設定左、右履帶速度給定值，并在左履帶速度給定值上多加ー個脈沖，用以保障左履帶行進脈沖累積大于右履帶行進脈沖累積；其次，開動機器并對接地履帶的邊沿進行標記，用以判斷是否跑出直線如果未跑出直線，則修改左、右履帶速度給定值，直至履帶式機械設備跑出一條直線；最后，在跑出直線后，根據左、右履帶的行進脈沖累積量按如下公式計算出糾偏系數 糾偏系數=右側脈沖累積量/左側脈沖累積量。
全文摘要
本發明公開了一種履帶式機械設備直線行走控制方法，通過將當前右側脈沖傳感器里程增量與當前左側脈沖傳感器里程增量乘以糾偏系數的值相比較，其差值經過比例控制器得出糾偏調節量，把此調節量疊加在右側速度設定值上，再經過速度閉環控制系統最終改變右側里程增量值，使得右側里程與乘上糾偏系數的左側里程一致。這種控制方法可以消除由于兩側有效驅動機械尺寸不一致以及兩側驅動速度偏差造成的行走直線度偏差。本發明控制結構簡單，糾偏效果良好，可以不改變原有速度閉環控制系統結構，達到直線行駛糾偏的目的，提高了履帶式機械設備的行走直線性能。
文檔編號G05D1/02GK102566573SQ20121000719
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者劉 東, 張利, 徐樂, 楊強, 胡基士, 蔣啟龍, 陳彥杰, 陳路 申請人:成都市新筑路橋機械股份有限公司, 西南交通大學