[实用新型]双履带行走装置自适应转向系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及双履带行走装置智能控制技术领域，特别涉及一种双履带行走装置自适应转向系统。

背景技术

双履带行走装置广泛应用于斗轮挖掘机、排土机、移动式破碎站等露天采矿装备，这些机械动辄数百吨，甚至上千吨。双履带行走装置采用电机驱动，通过变频器调整两条履带的转速实现转向。

现有技术中，露天采矿机械驾驶员在操纵双履带行走装置进行转向时，由于履带与地面之间存在滑移和滑转现象，导致其实际转向半径总是大于理论转向半径，双履带行走装置行驶轨迹的准确性较低，这直接影响到露天采矿机械的安全性和工作效率。

发明内容

针对现有技术中双履带行走装置转向时所发生的滑移和滑转现象，提出了一种双履带行走装置自适应转向系统，使行走装置的实际转向半径与理论所需的转向半径相吻合，实现智能转向。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种双履带行走装置自适应转向系统，包括GPS接收器1、光电编码器组2、数据采集卡3、工控机4、D/A转换单元5、驱动电机控制单元6和电源7。所述的光电编码器组2与数据采集卡3连接；GPS接收器1和数据采集卡3的输出端与工控机4的输入端连接，工控机4的输出端与D/A转换单元5的输入端连接；D/A转换单元5的输出端与驱动电机控制单元6连接；整个系统由电源7供电。

所述的GPS接收器1安装在双履带行走装置上，获取双履带行走装置的位置信息及行驶轨迹。GPS接收器1在跟踪四颗GPS卫星的过程中相对地球而运动，计算出相对这四颗卫星的距离，用这些信息可以得到自身的位置，即待测点的坐标x，y，z。

所述的光电编码器组2包括左、右两个光电编码器，分别安装在左、右履带架上，检测双履带行走装置左、右履带的行驶速度v₁、v₂，速度信息通过数据采集卡3后输送入工控机4进行处理。

所述的工控机4固定在驾驶室内，方便驾驶员通过显示屏查看自适应转向系统运行结果。所述的工控机4是自适应转向系统的核心，包含信号处理模块41、模糊神经网络控制模块42。工控机4中的信号处理模块41对GPS接收器1的位置信号处理和光电编码器组2的速度信号处理。

所述的D/A转换单元5的输入端接工控机4，输出端接驱动电机控制单元6，D/A转换单元5将工控机4输出的两路电压数字信号转换为两路电压模拟信号，输出到驱动电机控制单元6。

所述的驱动电机控制单元6包括左、右变频器和左、右驱动电机。左、右变频器接收D/A转换单元5的两路电压模拟信号，从而控制左、右驱动电机，进而通过减速机控制左、右驱动轮，改变双履带行走装置转向半径。

本实用新型的有益效果在于：

（1）解决了双履带行走装置转向时所发生的滑移和滑转现象，提高了露天采矿机械的安全性和工作效率。

（2）采用GPS定位技术监测双履带行走装置的行驶轨迹，进而有效、准确、实时的获取双履带行走装置行驶时如转弯半径、方位等运动参数；

（3）通过控制双履带行走装置的驱动电机，使双履带行走装置的实际转向半径与理论所需的转向半径相吻合，实现精确转向。

附图说明

图1为本实用新型的双履带行走装置自适应转向系统的总体示意图；

图2为一种典型露天采矿机械上安装本实用新型的示意图；

图中：

1—GPS接收器；2—光电编码器组；3—数据采集卡；4—工控机；

5—D/A转换单元；6—驱动电机控制单元；7—电源；

41—信号处理模块；42—模糊神经网络控制模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

图1为本实用新型的双履带行走装置自适应转向系统的总体示意图，其包括GPS接收器1、光电编码器组2、数据采集卡3、工控机4、D/A转换单元5、驱动电机控制单元6和电源7。所述的光电编码器组2与数据采集卡3连接；GPS接收器1和数据采集卡3的输出端与工控机4的输入端连接，工控机4的输出端与D/A转换单元5的输入端连接；D/A转换单元5的输出端与驱动电机控制单元6连接；整个系统由电源7供电。

所述的GPS接收器1安装在双履带行走装置上，获取双履带行走装置的位置信息及行驶轨迹。GPS接收器1在跟踪四颗GPS卫星的过程中相对地球而运动，计算出相对这四颗卫星的距离，用这些信息可以得到自身的位置，即待测点的坐标x，y，z。