一种电控液压转向轮式拖拉机转向控制信号标定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107885076A(43)申请公布日2018.04.06(21)申请号201711134416.2(22)申请日2017.11.16(71)申请人南京农业大学地址210031江苏省南京市浦口区点将台路40号(72)发明人田光兆顾宝兴王海青周俊安秋(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人陆海天徐冬涛(51)Int.Cl.G05B11/42(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称kR、bR、kF、bF，将PID计算出的控制量D代入上述关一种电控液压转向轮式拖拉机转向控制信系表达式，即可得出实际控制信号。本发明使PID号标定方法参数具有良好的通用性。(57)摘要本发明涉及一种电控液压转向轮式拖拉机转向控制信号标定方法，包括以下步骤：1)通过模拟量输出模块向电液比例控制器发送正极性模拟电压信号；2)控制信号从UL开始增大，利用二分法原理找到车最大控制信号；3)控制信号从UL开始，直到等于UH，形成电压信号数列{Un}，分别测量其对应的正向转向速度，形成数列{Wn}；4)对{Un}和{Wn}两个数列采用最小二乘法进行线性拟合，得出转向速度和电压信号之间的关系W＝kFU+bF；5)定义D为数字控制量，范围从0～255，是PID算法的计算结果；6)正向偏转的控制量与控制信号之间的关系可以表示为7)反向偏转控制量与控制信号之间的关系8)标定4个参数：CN107885076ACN107885076A权利要求书1/1页1.一种电控液压转向轮式拖拉机转向控制信号标定方法，其特征是包括以下步骤：1)通过模拟量输出模块向电液比例控制器发送正极性模拟电压信号，从0V开始到9V截止，利用二分法原理找出能使车轮发生正向偏转的最小电压信号UL；2)控制信号从UL开始增大，利用二分法原理找到车轮转向速度为15°/s时所对应的电压信号UH，定义该电压信号为最大控制信号；3)控制信号从UL开始，以每隔(UH-UL)/5的增量开始增大，直到等于UH，形成电压信号数列{Un}，分别测量其对应的正向转向速度，形成数列{Wn}；4)对{Un}和{Wn}两个数列采用最小二乘法进行线性拟合，得出转向速度和电压信号之间的关系W＝kFU+bF；其中U表示电压信号，W表示转向速度，kF为直线斜率，bF为直线截距；5)定义D为数字控制量，范围从0～255，是PID算法的计算结果；其中，以128为正反转向的分界点，从128开始增大到255，车轮正向偏转，数值越大，转向越快；从128开始减小到0，车轮反向偏转，数值越小，转向越快；6)正向偏转的控制量与控制信号之间的关系可以表示为利用该公式直接将控制量转换成对应的电压信号输出；7)同理，得到反向偏转控制量与控制信号之间的关系其中，kR、bR分别为反向偏转时，电压信号与转向速度线性关系表达式的斜率和截距；8)标定4个参数：kR、bR、kF、bF，将PID计算出的控制量D代入上述关系表达式，即可得出实际控制信号。2CN107885076A说明书1/2页一种电控液压转向轮式拖拉机转向控制信号标定方法技术领域[0001]本发明涉及一种农业机械控制技术，尤其是一种电控液压转向轮式拖拉机的控制方法，具体的说是一种电控液压转向轮式拖拉机转向控制信号标定方法。背景技术[0002]目前，电控液压转向的轮式拖拉机主要通过电液比例控制器来操控比例换向阀，实现转向的快慢和方向的调整。常用的电液比例控制器的输入是-9～+9V的连续电压信号。然而，由于不同的比例换向阀的流速差异，以及不同拖拉机的转向系统压力差异和不同工作环境土壤阻力差异，往往导致同一个确定的电压信号在不同系统中所产生的转向效果不一样。也就是说，在某个特定条件下整定的PID转向控制参数不具有通用性，给该类型农机的推广和应用带来一定的阻碍。发明内容[0003]本发明的目的是针对当前在电控液压转向轮式拖拉机使用中出现的问题，提供一种电控液压转向轮式拖拉机转向控制信号标定方法，通过去除死区信号、线性拟合和线性拉伸，可使特定条件下整定的PID转向控制参数具有良好的通用性。[0004]本发明的技术方案是：[0005]一种电控液压转向轮式拖拉机转向控制信号标定方法，包括以下步骤：[0006]1)通过模拟量输出模块向电液比例控制器发送正极性模拟电压信号，从0V开始到9V截止，利用二分法原理找出能使车轮发生正向偏转的最小电压信号UL；[0007]2)控制信号从UL开始增大，利用二分法原理找到车轮转向速度为15°/s时所对应的电压信号UH，定义该电压信号为最大控制信号；[0008]3)控制信号从UL开始，以每隔(UH-UL)/5的增量开始增大，直到等于UH，形成电压信号数列{Un}，分别测量其对应的正