[发明专利]一种基于循迹模式的挖掘机及其自动控制方法

说明书

本发明涉及挖掘机技术领域，提供了一种基于循迹模式的挖掘机及其自动控制方法。其中挖掘机的发动机连接并驱动电控柱塞泵；电控柱塞泵的出油口连接电控多路阀的进油口；电控多路阀的出油口连接油缸并驱动油缸伸缩；发动机、电控柱塞泵和电控多路阀均与主控制器信号连接，并分别将自身的工作参数发送给主控制器；主控制器根据接收到的所述工作参数自动复现机手示范性操作。该挖掘机采用主控制器采集整个操作循环中发动机、电控柱塞泵和电控多路阀工作参数，并基于这些工作参数自动复现机手示范性操作。该挖掘机自动控制方法面对不同工况既能充分利用驾驶员的主观判断能力，又能发挥自动控制方法的便捷，可显著减少机手重复操作，提高劳动效率。

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，尤其涉及一种基于循迹模式的挖掘机及其自动控制方法。

背景技术

现有挖掘机控制结构如图1所示，发动机100驱动柱塞泵200和先导泵300，柱塞泵200出油口与液控多路阀500进油口相连，液控多路阀500控制油由先导泵300提供，由先导手柄400控制，液控多路阀500出油口与油缸600相连，驱动油缸600伸缩。控制方面，仅有发动机100与柱塞泵200之间有功率控制，由控制器700实现。

该挖掘机在地面平整和斜面修整作业时，都是靠机手不停调整手柄，做好动臂和斗杆的配合。其工作重复性高，工作量大，操作费时费力，且机手易疲劳。挖掘机每个工作循环衔接不畅，造成工作效率不高，耗油量居高不下。

进一步地，现有技术挖掘机存在的缺点可以分为以下几点：首先，没有针对不同工况下的自动控制；其次，机手在重复性高的工况作业时，例如地面平整或者坡面修整等情况下，都是按照自己的经验调整斗杆、动臂等执行器先导手柄400，达到平地要求，其操作对机手操作能力要求高，重复劳动量大；最后，各个工作循环由于操作不一致，平地效果不一致。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是提供一种基于循迹模式的挖掘机及其自动控制方法，降低驾驶员工作量，提高挖掘机工作质量和效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于循迹模式的挖掘机，包括发动机、电控柱塞泵、电控多路阀、先导泵、油缸和主控制器；所述发动机连接并驱动所述电控柱塞泵；所述电控柱塞泵的出油口连接所述电控多路阀的进油口；所述电控多路阀与所述先导泵连接，并通过所述先导泵为所述电控多路阀提供控制油；所述电控多路阀的出油口连接所述油缸并驱动所述油缸伸缩；所述发动机、电控柱塞泵和电控多路阀均与所述主控制器信号连接，并分别将自身的工作参数发送给所述主控制器；所述主控制器根据接收到的所述工作参数自动复现机手示范性操作。

优选地，所述先导泵通过电比例先导阀连接所述电控多路阀；所述电比例先导阀连接压力传感器，并通过所述压力传感器将示范性操作时的第一先导压力值和复现示范性操作时的第二先导压力值发送给所述主控制器。

优选地，还包括连接所述电比例先导阀和电控多路阀的第一PID控制器，所述第一PID控制器对所述第一先导压力值和第二先导压力值进行运算，并根据运算结果对所述主控制器中所述电控多路阀的电流/电压参数值进行第一次校正。

优选地，所述油缸连接位移传感器，所述位移传感器将油缸在示范性操作时的第一位移值和在复现示范性操作时的第二位移值发送给所述主控制器。

优选地，还包括连接所述位移传感器的第二PID控制器，所述第二PID控制器对所述第一位移值和第二位移值进行运算，并根据运算结果对所述电控多路阀的电流/电压参数值进行第二次校正。

本发明还提供一种基于循迹模式的挖掘机的自动控制方法，包括以下步骤：

S1：在不同工况下分别进行机手示范性操作，并通过主控制器记录一次工作循环中发动机、电控柱塞泵和电控多路阀的工作参数；