[发明专利]用于臂架振动特性测试的控制器、测试系统及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于臂架振动特性测试的控制器、臂架振动特性测试系统及臂架振动特性测试方法。

背景技术

具有臂架的工程机械(例如混凝土泵车)工作时臂架部分伸展较大，在力学上属悬臂梁结构，受力比较复杂，容易产生振动。混凝土泵车臂架振动是影响泵车整车性能和施工质量的重要因素之一，振动过大会造成臂架末端的软管无法精确定位，同时产生的动应力直接影响泵车的疲劳寿命。随着高压、大排量泵送和超长臂架技术的发展，臂架振动的问题越显重要。现有技术中不存在系统地对臂架系统进行振动分析测试的方法及系统，而对臂架系统进行振动测试，并对采集的实验数据进行分析，从而准确获得臂架系统的振动特性，却是臂架振动控制与系统动态参数优化的必要前提。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中缺少对臂架振动特性进行测试的机制，而提供一种用于臂架振动特性测试的控制器、臂架振动特性测试系统以及测试方法。

根据本发明的一方面，本发明提供一种用于臂架振动特性测试的控制器，包括：激振控制单元，用于发出激振信号以执行激振；信号采集单元，用于采集所述激振控制单元发出的所述激振信号以及以该激振信号对臂架进行激振所得到的臂架的振动信号，并将所述激振信号和所述振动信号对应存储成一组振动数据；以及振动特性分析单元，用于调用信号采集单元存储的振动数据并进行运算分析以获得臂架的振动特性。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种臂架振动特性测试系统，该系统包括：上述用于臂架振动特性测试的控制器；臂架振动监测单元，用于检测臂架的振动情况，生成振动信号并输出到所述用于臂架振动特性测试的控制器中的信号采集单元；激振作动机构，用于接收从所述用于臂架振动特性测试的控制器中的激振控制单元发出的激振信号并根据该激振信号进行激振。

根据本发明的又一方面，本发明还提供一种臂架振动特性测试方法，该方法包括：激振步骤：发出激振信号以执行激振；信号采集步骤：采集所述激振信号以及以该激振信号对臂架进行激振所得到的臂架的振动信号，并将所述激振信号和所述振动信号对应存储成一组振动数据；以及分析步骤：调用所述振动数据并进行运算分析以获得臂架的振动特性。

本发明通过发出激振信号给激振作动机构以实现对臂架的振动激励，并获取臂架在相应激振信号作用下臂架振动过程中的振动信号，通过将激振信号和振动信号分别作为臂架这个振动系统的激励信号和响应信号，并对其进行运算分析，从而获得臂架的各种振动特性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明提供的用于臂架振动特性测试的控制器的框图；

图2为根据本发明提供的臂架振动特性测试系统的框图；

图3为根据本发明提供的臂架振动监测单元的优选实施方式的结构示意图；

图4为本发明提供的振动特性分析单元得到的幅频特性曲线图的示例；

图5为本发明提供的振动特性分析单元得到的相频特性曲线图的示例；

图6为根据本发明提供的臂架振动特性测试方法的流程图。

附图标记说明

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，其中标号100的方框中为本发明提供的用于臂架振动特性测试的控制器(以下简称为“控制器100”)，该控制器100包括：激振控制单元10，用于发出激振信号以执行激振；信号采集单元20，用于采集所述激振控制单元10发出的所述激振信号以及以该激振信号对臂架进行激振所得到的臂架的振动信号，并将所述激振信号和所述振动信号对应存储成一组振动数据；以及振动特性分析单元30，用于调用信号采集单元20存储的振动数据并进行运算分析以获得臂架的振动特性。

其中，所述激振控制单元10所发出激振信号被传送给激振作动机构300(图2中示出)，例如可以为泵送油缸或臂节油缸，泵送油缸、臂节油缸的有杆腔或无杆腔的电磁阀可以根据激振信号(电流信号)的大小来调整开度，以控制有杆腔和无杆腔中的液压油的流量变化，从而驱动激振作动机构300进行激振作动，实现对臂架系统的振动激励。其中激振信号可以为电流信号或者电压信号。