[发明专利]工程机械的控制系统、工程机械及工程机械的控制方法

权利要求书

1.一种工程机械的控制系统，该工程机械具备包括斗杆及侧倾铲斗的作业机、以及支承所述作业机的回转体，所述工程机械的控制系统的特征在于，包括：

设计面获取部，其获取表示施工对象的目标形状的设计面；

操作数据获取部，其获取用于操作所述作业机和所述回转体的操作装置的操作数据；

目标值生成部，其根据在所述作业机和所述回转体被操作时的所述操作数据、及所述设计面，生成与所述侧倾铲斗的侧倾旋转相关的控制量的目标值和所述回转体的控制量的目标值；

预测部，其根据所述目标值和所述工程机械的预测模型，计算与所述侧倾铲斗的侧倾旋转相关的控制量的预测值、及与所述回转体的回转相关的控制量的预测值，并根据所述预测值和所述设计面，计算用于控制所述作业机和所述回转体的驱动量，以维持所述侧倾铲斗的规定部位和所述设计面的距离、及所述侧倾铲斗的姿势；以及

指令部，其根据所述驱动量，输出用于控制所述作业机和所述回转体的控制指令。

2.根据权利要求1所述的工程机械的控制系统，其特征在于，

在为了维持所述侧倾铲斗的规定部位和所述设计面的距离、及所述侧倾铲斗的姿势而根据所述操作数据计算出的、与所述侧倾铲斗的侧倾旋转相关的控制量的预测值在预设的规定值以上时，所述指令部根据所述预测部所计算出的所述回转体的所述驱动量，输出用于控制所述回转体的所述控制指令。

3.根据权利要求2所述的工程机械的控制系统，其特征在于，

通过所述操作装置，使所述侧倾铲斗从第一位置移动至比所述第一位置靠近所述回转体的第二位置，且使所述回转体回转的状态下，在与所述侧倾铲斗的侧倾旋转相关的控制量的预测值在所述规定值以上时，所述指令部输出用于控制所述回转体的所述控制指令。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工程机械的控制系统，其特征在于，

所述控制量包括所述侧倾铲斗的移动速度。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的工程机械的控制系统，其特征在于，

所述预测部以使所述控制量的预测值追踪目标值的方式，计算所述驱动量。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的工程机械的控制系统，其特征在于，

所述预测部以使由所述控制量的目标值及预测值规定的评价函数最小的方式，计算所述驱动量。

7.根据权利要求6所述的工程机械的控制系统，其特征在于，包括：

约束条件计算部，其计算涉及所述工程机械的性能的第一约束条件、以及涉及所述侧倾铲斗的位置的第二约束条件，

所述预测部以满足所述第一约束条件和所述第二约束条件的方式，计算所述驱动量。

8.一种工程机械，其特征在于，包括：

支承所述作业机的回转体；以及

权利要求1至7中任一项所述的工程机械的控制系统。

9.一种工程机械的控制方法，该工程机械具备包括斗杆及侧倾铲斗的作业机、以及支承所述作业机的回转体，所述工程机械的控制方法的特征在于，包括以下步骤：

获取用于操作所述作业机和所述回转体的操作装置的操作数据；

根据在所述作业机和所述回转体被操作时的所述操作数据、及表示施工对象的目标形状的设计面，生成与所述侧倾铲斗的侧倾旋转相关的控制量的目标值和所述回转体的控制量的目标值；

根据所述目标值和所述工程机械的预测模型，计算与所述侧倾铲斗的侧倾旋转相关的控制量的预测值、及与所述回转体的回转相关的控制量的预测值；

根据所述预测值和所述设计面，计算用于控制所述作业机和所述回转体的驱动量，以维持所述侧倾铲斗的规定部位和所述设计面的距离、及所述侧倾铲斗的姿势；以及

根据所述驱动量，输出用于控制所述作业机和所述回转体的控制指令。