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原文传递基于位置控制模式的车辆双缸调平装置

专利名称：	基于位置控制模式的车辆双缸调平装置
摘要：	本发明涉及一种基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，属于车辆双缸调平技术领域，解决了现有技术结构复杂、响应速度慢、调平效果差、环境适应性差的问题。该装置包括：通用控制单元，用于向车辆左、右电动缸伸出设备发出伸出指令，调平过程中接受电动缸伸出设备反馈的实时电信号，以及倾角传感器采集的车辆倾斜角度，进而控制车辆双缸进行位置调平；左、右电动缸伸出设备，用于根据接收的所述伸出指令驱动对应电动缸执行伸出动作，并将包含伸出动作执行程度信息的实时电信号反馈至通用控制单元；倾角传感器，用于采集车辆倾斜角度，并将其发送至通用控制单元。该装置具有结构简单、实用性强、响应速度快、调平效果好等优点，可适用于任何地形。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京机械设备研究所
发明人：	李昕奇;赵滨;王利;李浩;高润鹏;李建冬
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910567285.X
公开号：	CN110293808A
代理机构：	北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	庞许倩;李明里
分类号：	B60G17/015(2006.01);B;B60;B60G;B60G17
申请人地址：	100854 北京市海淀区永定路50号(北京市142信箱208分箱)
主权项：	1.一种基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，包括：通用控制单元，用于调平时向车辆左、右电动缸伸出设备发出伸出指令，调平过程中接受所述电动缸伸出设备反馈的实时电信号，以及倾角传感器采集的车辆倾斜角度，进而控制车辆双缸进行位置调平；左、右电动缸伸出设备，用于根据接收的所述伸出指令驱动对应电动缸执行伸出动作，并将包含所述伸出动作执行程度信息的实时电信号反馈至通用控制单元；倾角传感器，用于采集车辆倾斜角度，并将其发送至通用控制单元。 2.根据权利要求1所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述左、右电动缸伸出设备对称设置于车辆两侧；并且，所述左、右电动缸伸出设备均包括电机驱动器、车腿电动缸、伺服电机；所述电机驱动器，用于根据接收的所述伸出指令，驱动相应车腿电动缸执行伸出动作，并采集所述伸出动作执行程度信息的实时电信号，将其反馈至通用控制单元；所述车腿电动缸，用于执行车腿伸出动作；所述伺服电机，用于在接收到通用控制单元根据所述实时电信号、所述车辆倾斜角度输出的控制信号后，根据所述控制信号以对应转矩和转速驱动对应车腿电动缸进行位置调平。 3.根据权利要求2所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述通用控制单元通过CAN总线分别与所述倾角传感器、每个所述电机驱动器及其相应伺服电机连接；每个所述电机驱动器通过电缆对应车腿电动缸连接；每个所述伺服电机的输出轴与对应车腿电动缸变速箱的输入轴进行键连接。 4.根据权利要求2或3所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述左、右电动缸伸出设备均还包括多圈绝对值编码器；所述多圈绝对值编码器与对应伺服电机同轴连接；所述多圈绝对值编码器，用于采集对应电动缸伸出设备中车腿电动缸的当前位置，并将其发送至通用控制单元。 5.根据权利要求4所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述通用控制单元执行如下程序，控制车辆双缸完成位置调平：执行车腿电动缸落地程序，向车辆两侧的电机驱动器分别发出伸出指令，控制对应车腿电动缸执行伸出动作，采集伸出过程中电机驱动器反馈的电流，将所述电流与落地电流判断阈值进行比较，直到所述电流大于落地电流判断阈值为止；执行车辆粗调平程序，获取倾角传感器采集的车辆倾斜角度，以及多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置，根据所述车辆倾斜角度与所述左、右车腿电动缸位置计算粗调平位置，然后发出包含粗调平位置信息的控制信号至伺服电机，通过伺服电机驱动车腿电动缸以相应转矩和转速到达所述粗调平位置；执行车辆精调平程序，获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置，判断车辆左侧还是右侧位置较底，控制位置较低一侧的伺服电机驱动相应车腿电动缸移动一个最小精调单位，再次获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置，进一步判断左、右车腿电动缸位置之差是否小于预设误差要求，如果不小于，继续执行判断车辆左侧还是右侧位置较底，直到其小于预设误差要求为止。 6.根据权利要5所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述通用控制单元执行如下车腿电动缸落地程序，完成两条车腿电动缸可靠着地：采集车辆一侧电机驱动器反馈的电流I1，将所述电流I1与预设落地电流判断阈值I落地进行比较，如果I1＞I落地，判定该车腿已落地，将另一侧落地电流判断阈值修改为I落地/2，执行下一步；如果I1≤I落地，继续伸出该侧车腿电动缸，直至判定该车腿已落地为止；采集车辆另一侧电机驱动器反馈的电流I2，将所述电流I2与所述落地电流判断阈值I落地/2进行比较，如果I2＞I落地/2，判定两条车腿电动缸均可靠着地；否则，继续伸出另一侧车腿电动缸，直至判定两条车腿电动缸均可靠着地为止。 7.根据权利要求5或6所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述通用控制单元执行如下车辆粗调平程序，完成车辆粗调平：采集倾角传感器输出的车辆倾斜角度θ，通过所述车辆倾斜角度的正负判断车辆左侧还是右侧位置较低；控制位置较低一侧的多圈绝对值编码器采集相应车腿电动缸位置P1；根据所述车辆倾斜角度θ与所述车腿电动缸位置P1计算相应车腿电动缸粗调平位置Pcu，发出包含所述粗调平位置Pcu的控制指令至相应伺服电机，通过所述伺服电机控制该位置较低一侧的车腿电动缸伸出到所述粗调平位置；采集倾角传感器输出的车辆倾斜角度θ'，判断获得的θ'是否小于预设误差角度，如果小于，判定车辆初调平完成，否则，继续执行通过所述车辆倾斜角度的正负判断车辆左侧还是右侧位置较低，直至判定车辆初调平完成为止。 8.根据权利要求7所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述车腿电动缸粗调平位置Pcu通过如下公式计算 Pcu＝P1+L×tanθ 式中，L表示车辆宽度。 9.根据权利要求5或6所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述通用控制单元执行如下车辆精调平程序，完成车辆精调平：采集粗调平后多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置，对所述左、右车腿电动缸位置作差，通过左、右车腿电动缸位置之差正负判断车辆左侧还是右侧位置较底；控制位置较低一侧的伺服电机驱动相应车腿电动缸移动一个最小精调单位，再次获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置；对移动后获得的左、右车腿电动缸位置作差，判断上述两次作差的结果是否均满足预设误差要求，如果满足，判定车辆精调平完成，否则，继续执行通过左、右车腿电动缸位置之差正负判断车辆左侧还是右侧位置较底，直到判定车辆精调平完成为止。 10.根据权利要求7所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置，其特征在于，所述通用控制单元在执行车辆粗调平程序之前，执行如下程序：将车辆两侧车腿电动缸在垂直向上方向上伸出相同的高度；所述通用控制单元在粗调平过程中，多次执行所述车辆粗调平程序，保证每次执行所述车辆粗调平程序时，所述倾角传感器测得的车辆倾斜角度θ满足\|θ\|＜θmax，其中，θmax为车辆所能忍受的极限倾斜角度。
所属类别：	发明专利