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原文传递用于控制机器的系统及方法

专利名称：	用于控制机器的系统及方法
摘要：	提供一种用于控制机器的方法。机器包括摆动系统以及多个系统。该方法包括：通过惯性测量单元生成与机器的上架相对于作业表面的转动相关的数据；以及基于惯性测量单元所生成的数据通过控制器确定与上架相对于机器的底架的转动相关的数据。该方法包括：基于与上架相对于底架的转动相关的数据通过控制器确定摆动系统从动力源接收到的扭矩量；基于第一扭矩量通过控制器确定总扭矩需求；以及在总扭矩需求超过动力源的最大扭矩容量时，通过控制器调整总扭矩需求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	卡特彼勒公司
发明人：	C·D·瓦伦塔;S·L·凯米赛迪;M·I·波特舍勒
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201811330690.1
公开号：	CN109797801A
代理机构：	北京市中咨律师事务所
代理人：	吴鹏;马江立
分类号：	E02F9/20(2006.01);E;E02;E02F;E02F9
申请人地址：	美国伊利诺伊州
主权项：	1.一种用于控制机器的方法，所述机器包括摆动系统以及多个系统，所述方法包括：通过惯性测量单元生成与所述机器的上架相对于作业表面的转动相关的数据；基于所述惯性测量单元所生成的所述数据通过控制器确定与所述上架相对于所述机器的底架的转动相关的数据，其中所述摆动系统使所述上架相对于所述底架进行所述转动；通过所述控制器确定所述摆动系统所消耗的扭矩量，其中所述扭矩量由所述摆动系统从所述机器的动力源接收，其中所述扭矩量基于与所述上架相对于所述底架的所述转动相关的所述数据进行确定；基于所述扭矩量通过所述控制器确定总扭矩需求；以及在所述总扭矩需求超过所述动力源的最大扭矩容量时通过所述控制器调整所述总扭矩需求，其中所述调整所述总扭矩需求包括降低将由所述多个系统中的一个或多个系统从所述动力源接收的特定扭矩量。 2.根据权利要求1所述的方法，其中与所述上架相对于所述底架的所述转动相关的所述数据包括所述上架相对于所述底架的角位移或所述上架相对于所述底架的所述转动的角速度中的至少一个的量值。 3.根据权利要求1所述的方法，其中所述扭矩量为第一扭矩量，并且其中所述确定所述总扭矩需求包括：通过所述控制器确定由所述多个系统中的一个或多个活动系统从所述动力源接收的第二扭矩量；在接收到激活一个或多个非活动系统的请求时通过所述控制器确定操作所述一个或多个非活动系统所需的第三扭矩量；以及基于所述第一扭矩量、所述第二扭矩量以及所述第三扭矩量通过所述控制器确定所述总扭矩需求。 4.根据权利要求1所述的方法，其中所述扭矩量为第一扭矩量，并且其中所述确定所述总扭矩需求包括：通过所述控制器确定由所述多个系统中的一个或多个活动系统从所述动力源接收的第二扭矩量；通过所述控制器确定所述多个系统中的所述一个或多个活动系统中的至少一个系统所请求的额外扭矩需求；以及基于所述第一扭矩量、所述第二扭矩量以及所述额外扭矩需求通过所述控制器确定所述总扭矩需求。 5.根据权利要求1所述的方法，其中所述动力源为电动马达或发动机中的一种，并且所述惯性测量单元包括陀螺仪或加速度计中的一种或多种。 6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括通过所述控制器确定所述摆动系统所生成的再生扭矩。 7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：基于所述摆动系统所生成的所述再生扭矩通过所述控制器对所述总扭矩需求进行修改。 8.一种用于控制可操作地联接至机器的动力源的摆动系统和多个系统的控制系统，所述控制系统包括：惯性测量单元，所述惯性测量单元能够生成与所述机器的上架相对于作业表面的转动相关的数据；以及控制器，所述控制器可通信地联接至所述摆动系统、所述多个系统以及所述惯性测量单元，其中所述控制器能够：基于所述惯性测量单元所生成的所述数据确定与所述上架相对于所述机器的底架的转动相关的数据，其中所述摆动系统使所述上架相对于所述底架进行转动；确定所述摆动系统所消耗的扭矩量，所述扭矩量由所述摆动系统从所述机器的所述动力源接收，其中所述扭矩量基于与所述上架相对于所述底架的所述转动相关的所述数据进行确定；基于所述扭矩量确定总扭矩需求；以及在所述总扭矩需求超过所述动力源的最大扭矩容量时调整所述总扭矩需求，其中所述调整所述总扭矩需求包括降低将由所述多个系统中的一个或多个系统从所述动力源接收的特定扭矩量。 9.根据权利要求8所述的控制系统，其中所述控制器能够停止将所述特定扭矩量从所述动力源传送至所述多个系统中的所述一个或多个系统。 10.根据权利要求8所述的控制系统，其中所述惯性测量单元包括陀螺仪或加速度计中的一种或多种，以生成与所述上架相对于所述底架的所述转动相关的所述数据，并且所述动力源为发动机或电动马达中的一种。 11.根据权利要求8所述的控制系统，其中与所述上架相对于所述底架的所述转动相关的所述数据包括所述上架相对于所述底架的角位移或所述上架相对于所述底架的所述转动的角速度中的至少一个的量值。 12.根据权利要求8所述的控制系统，其中所述扭矩量为第一扭矩量，并且其中所述控制器还能够：确定由所述多个系统中的一个或多个活动系统从所述动力源接收的第二扭矩量；在接收到激活一个或多个非活动系统的请求时确定操作所述一个或多个非活动系统所需的第三扭矩量；以及基于所述第一扭矩量、所述第二扭矩量以及所述第三扭矩量确定所述总扭矩需求。 13.根据权利要求8所述的控制系统，其中所述扭矩量为第一扭矩量，并且其中所述控制器还能够：确定由所述多个系统中的一个或多个活动系统从所述动力源接收的第二扭矩量；确定所述多个系统中的所述一个或多个活动系统中的至少一个系统所请求的额外扭矩需求；以及基于所述第一扭矩量、所述第二扭矩量以及所述额外扭矩需求确定所述总扭矩需求。 14.根据权利要求8所述的控制系统，其中所述控制器还能够：确定所述摆动系统所生成的再生扭矩；以及基于所述摆动系统所生成的所述再生扭矩对所述总扭矩需求进行修改。 15.一种机器，其包括：动力源；底架；可转动地安装在所述底架上的上架；可操作地联接至所述动力源的多个系统和摆动系统，其中所述摆动系统能够使所述上架相对于所述底架进行转动；惯性测量单元，所述惯性测量单元能够生成与所述机器的所述上架相对于作业表面的转动相关的数据；以及控制器，所述控制器可通信地联接至所述摆动系统、所述多个系统以及所述惯性测量单元，所述控制器能够：基于所述惯性测量单元所生成的所述数据确定与所述上架相对于所述机器的所述底架的转动相关的数据；确定所述摆动系统所消耗的扭矩量，所述扭矩量由所述摆动系统从所述机器的所述动力源接收，其中所述扭矩量基于与所述上架相对于所述底架的所述转动相关的所述数据进行确定；基于所述扭矩量确定总扭矩需求；以及在所述总扭矩需求超过所述动力源的最大扭矩容量时调整所述总扭矩需求，其中所述调整所述总扭矩需求包括降低将由所述多个系统中的一个或多个系统从所述动力源接收的特定扭矩量。 16.根据权利要求15所述的机器，其中所述控制器还能够停止将所述特定扭矩量从所述动力源传送至所述多个系统中的所述一个或多个系统。 17.根据权利要求15所述的机器，其中与所述上架相对于所述底架的所述转动相关的所述数据包括所述上架相对于所述底架的角位移或所述上架相对于所述底架的所述转动的角速度中的至少一个的量值。 18.根据权利要求15所述的机器，其中所述扭矩量为第一扭矩量，并且其中所述控制器还能够：确定由所述多个系统中的一个或多个活动系统从所述动力源接收的第二扭矩量；在接收到激活一个或多个非活动系统的请求时确定操作所述一个或多个非活动系统所需的第三扭矩量；以及基于所述第一扭矩量、所述第二扭矩量以及所述第三扭矩量确定所述总扭矩需求。 19.根据权利要求15所述的机器，其中所述扭矩量为第一扭矩量，并且其中所述控制器还能够：确定由所述多个系统中的一个或多个活动系统从所述动力源接收的第二扭矩量；确定所述多个系统中的所述一个或多个活动系统所请求的额外扭矩需求；以及基于所述第一扭矩量、所述第二扭矩量以及所述额外扭矩需求确定所述总扭矩需求。 20.根据权利要求15所述的机器，其中所述控制器还能够：确定所述摆动系统所生成的再生扭矩；以及基于所述摆动系统所生成的所述再生扭矩对所述总扭矩需求进行更新。
所属类别：	发明专利