本發(fā)明涉及電機(jī)轉(zhuǎn)速控制，尤其涉及一種用于電動(dòng)裝載機(jī)液壓電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制方法。

背景技術(shù)：

1、在電動(dòng)裝載機(jī)的操作中，液壓系統(tǒng)扮演著至關(guān)重要的角色，尤其是主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)直接影響到裝載機(jī)的工作效率和整體性能。電動(dòng)裝載機(jī)通常用于多種工況下，如行駛、裝載、卸載和轉(zhuǎn)向等，這些工況對(duì)液壓系統(tǒng)的負(fù)載需求各不相同。

2、傳統(tǒng)的電動(dòng)裝載機(jī)在應(yīng)對(duì)不同工作狀態(tài)時(shí)，通常依賴于人工設(shè)定或固定轉(zhuǎn)速，這種方法存在明顯的不足。首先，固定轉(zhuǎn)速可能無(wú)法滿足不同工作狀態(tài)下的負(fù)載需求，導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下和能源浪費(fèi)，例如，裝載狀態(tài)下鏟斗負(fù)載較重，而在卸載狀態(tài)下，鏟斗的位置和物流卸載速度會(huì)發(fā)生變化，這些因素都會(huì)影響影響鏟斗的負(fù)載狀態(tài)，而是的液壓電機(jī)所需的轉(zhuǎn)速隨之改變。

3、因此，有必要設(shè)計(jì)一種用于電動(dòng)裝載機(jī)液壓電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制方法，旨在通過(guò)精確的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)，優(yōu)化液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，從而有效提高電動(dòng)裝載機(jī)的工作效率、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命、提升操作安全性，并增強(qiáng)整體系統(tǒng)的控制性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于電動(dòng)裝載機(jī)液壓電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制方法。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于電動(dòng)裝載機(jī)液壓電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制方法，包括以下步驟：

3、步驟s1、建立控制系統(tǒng)，根據(jù)裝載機(jī)的工作狀態(tài)，設(shè)定主液壓電機(jī)在不同工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速閾值；

4、步驟s2、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝載機(jī)的工作狀態(tài)和主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷主液壓電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速是否處于此工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速閾值，并對(duì)主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整；

5、步驟s3、記錄收集裝載機(jī)在不同工作狀態(tài)下鏟斗的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，基于得到的工作狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，建立負(fù)載模型，確定鏟斗的負(fù)載力；

6、步驟s4、基于負(fù)載模型，計(jì)算出當(dāng)前裝載機(jī)的工作狀態(tài)和鏟斗不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下主液壓電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；

7、步驟s5、根據(jù)主液壓電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，實(shí)時(shí)調(diào)整主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速，直至實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速達(dá)到允許誤差范圍內(nèi)。

8、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟s1中，裝載機(jī)的工作狀態(tài)包括：行駛狀態(tài)、裝載狀態(tài)、卸載狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)。

9、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟s2中，判斷主液壓電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速是否處于此工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速閾值，并對(duì)主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，具體為，若主液壓電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)速閾值范圍內(nèi)，說(shuō)明當(dāng)前轉(zhuǎn)速滿足工作要求，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整，繼續(xù)保持當(dāng)前狀態(tài)運(yùn)行；

10、若實(shí)際轉(zhuǎn)速超出或低于轉(zhuǎn)速閾值范圍，控制系統(tǒng)將根據(jù)轉(zhuǎn)速偏差的大小和方向，對(duì)主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，并監(jiān)測(cè)主液壓電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的變化，直至實(shí)際轉(zhuǎn)速回到轉(zhuǎn)速閾值范圍內(nèi)。

11、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟s3中，鏟斗的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括：鏟斗位置、負(fù)載、旋轉(zhuǎn)角度、物流卸載速度。

12、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟s3中，包括以下子步驟：

13、步驟s31、利用安裝在裝載機(jī)和鏟斗上的傳感器監(jiān)測(cè)鏟斗位置、負(fù)載、旋轉(zhuǎn)角度、物流卸載速度的參數(shù)數(shù)據(jù)和液壓泵的參數(shù)數(shù)據(jù)，并控制鏟斗的負(fù)載平衡；

14、步驟s32、分析鏟斗角度、鏟斗高度、物流卸載速度對(duì)負(fù)載的影響；

15、步驟s33、將步驟s32中各影響因素結(jié)合，建立負(fù)載模型，具體為，計(jì)算鏟斗在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下鏟斗的負(fù)載力，其中，m為物料的質(zhì)量，g為重力加速度，θ為鏟斗的旋轉(zhuǎn)角度，h為鏟斗的高度，h為鏟斗能夠達(dá)到的最大高度，φ表示鏟斗中物料被卸載的速度，φmax表示物流的最大卸載速度，為影響因子，用于量化卸載速度對(duì)鏟斗負(fù)載的影響。

16、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟s31中，控制鏟斗的負(fù)載平衡方法，包括以下步驟：

17、步驟s311、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鏟斗兩側(cè)的壓力變化數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，分析鏟斗的負(fù)載分布和傾斜情況；

18、步驟s312、在控制系統(tǒng)中預(yù)設(shè)平衡閾值，用于判斷鏟斗兩側(cè)是否處于平衡狀態(tài)；

19、步驟s313、控制系統(tǒng)將處理后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的平衡閾值進(jìn)行比較，判斷鏟斗兩側(cè)是否平衡，若兩側(cè)壓力之差超過(guò)閾值，則判斷為不平衡狀態(tài)；

20、步驟s314、控制系統(tǒng)計(jì)算鏟斗兩側(cè)液壓桿需要調(diào)整的油流量，并根據(jù)壓力差和預(yù)設(shè)閾值，動(dòng)態(tài)生成調(diào)整信號(hào)；

21、步驟s315、控制系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算出的調(diào)整信號(hào)控制輔助液壓電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)兩側(cè)液壓桿的油流量，保持鏟斗的平衡。

22、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟s4中，計(jì)算出當(dāng)前裝載機(jī)的工作狀態(tài)和鏟斗不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下主液壓電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，包括以下步驟：

23、步驟s41、根據(jù)得到的負(fù)載力f，計(jì)算出主液壓電機(jī)所需要的輸出功率其中，v表示鏟斗的瞬時(shí)速度，η表示主液壓電機(jī)的機(jī)械效率；

24、步驟s42、基于得到主液壓電機(jī)所需要的輸出功率，計(jì)算出主液壓電機(jī)的扭矩t，并確保主液壓電機(jī)的扭矩t不超過(guò)其最大扭矩限制；

25、步驟s43、基于主液壓電機(jī)的輸出功率功率與其扭矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，從而計(jì)算出主液壓電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

26、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟s5中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主液壓電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并傳輸至控制系統(tǒng)中與目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值，根據(jù)計(jì)算出的誤差，控制系統(tǒng)生成調(diào)整信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速，直到實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速在誤差范圍內(nèi)。

27、一種用于電動(dòng)裝載機(jī)的鏟斗，包括：鏟斗本體，位于鏟斗本體兩側(cè)的液壓桿，以及轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在鏟斗本體背部的支撐架；

28、液壓桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在鏟斗本體位置，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在裝載機(jī)的支臂上，且液壓桿由裝載機(jī)內(nèi)部的控制系統(tǒng)控制油流量；

29、支撐架包括：支撐板，分布在支撐板一側(cè)的支撐腿，以及固定在支撐板另一側(cè)的連接柱；連接柱與鏟斗本體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支撐腿上均設(shè)置有用于安裝裝載機(jī)支臂的連結(jié)孔，通過(guò)裝載機(jī)支臂驅(qū)動(dòng)鏟斗本體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

30、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

31、(1)本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)裝載機(jī)液壓電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制方法，通過(guò)記錄鏟斗的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，建立負(fù)載模型，準(zhǔn)確計(jì)算鏟斗在不同操作狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的負(fù)載力，并據(jù)此確定液壓電機(jī)在此負(fù)載下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，能夠確保主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速與實(shí)際負(fù)載需求相匹配，從而使主液壓電機(jī)能夠在各種操作條件下始終保持最佳運(yùn)行狀態(tài)，提高工作效率和系統(tǒng)穩(wěn)定，并減少能量浪費(fèi)。

32、(2)本發(fā)明通過(guò)設(shè)定主液壓電機(jī)在不同工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速閾值，并將實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定的轉(zhuǎn)速閾值進(jìn)行對(duì)比，控制系統(tǒng)保證主液壓電機(jī)在不同工作狀態(tài)下始終在設(shè)定的轉(zhuǎn)速閾值內(nèi)運(yùn)行，避免了過(guò)高或過(guò)低轉(zhuǎn)速帶來(lái)的能量浪費(fèi)，使得電動(dòng)裝載機(jī)在各種工況下均能高效工作，增強(qiáng)系統(tǒng)適應(yīng)性。

33、(3)本發(fā)明通過(guò)控制鏟斗的負(fù)載平衡，有助于減小鏟斗在作業(yè)過(guò)程中的傾斜和擺動(dòng)，避免因負(fù)載不均導(dǎo)致的劇烈振動(dòng)，能夠顯著提高裝載機(jī)在各種操作條件下的穩(wěn)定性，同時(shí)也能減少鏟斗的負(fù)載不平衡導(dǎo)致主液壓電機(jī)工作的額外負(fù)擔(dān)，從而降低了能源消耗，提高了能源利用效率。

34、(4)本發(fā)明通過(guò)主液壓電機(jī)提供裝載機(jī)的主要?jiǎng)恿?，輔助液壓電機(jī)輔助主液壓電機(jī)，減少主電機(jī)在高負(fù)載條件下的波動(dòng)和負(fù)擔(dān)，降低能量浪費(fèi)，提高整體系統(tǒng)的能源效率，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，

35、(5)本發(fā)明通過(guò)根據(jù)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速閾值對(duì)主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行初步調(diào)節(jié)，不僅使電機(jī)轉(zhuǎn)速能夠迅速適應(yīng)復(fù)雜多變的工況，還為后續(xù)步驟s5中的精確比較與調(diào)整奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有效縮小了實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速之間的初始差距，既避免了因大幅度調(diào)整帶來(lái)的系統(tǒng)波動(dòng)，又提升了調(diào)整的準(zhǔn)確性，再利用負(fù)載模型計(jì)算主液壓電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，對(duì)主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)節(jié)，確保主液壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速與實(shí)際負(fù)載需求相匹配進(jìn)一步的提高了調(diào)整的準(zhǔn)確性。