貨車智能裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)研究

張軍

摘要：隨著時(shí)代科技的發(fā)展，智能化已經(jīng)逐漸融入到生活的各個(gè)領(lǐng)域，為社會(huì)發(fā)展提供著便利和幫助。貨車作為貨物運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ?，對社?huì)發(fā)展和區(qū)域交流有著重要影響，但是“貨物裝卸”一直是一大難題，阻礙著貨車運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展質(zhì)量和效率。在此基礎(chǔ)上，本文將對貨車智能裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，深入控制系統(tǒng)技術(shù)的研究，為貨車裝卸運(yùn)輸發(fā)展提供建議。

關(guān)鍵詞：智能撰寫設(shè)備;貨車;控制系統(tǒng)

引言：

貨車智能裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)中，電液比例同步控制系統(tǒng)是其中非常關(guān)鍵的一部分，雖然其結(jié)構(gòu)簡潔單一、成本造價(jià)低廉，但是有著重要的作用。在控制系統(tǒng)中，比例控制系統(tǒng)的比例閥死區(qū)及非線性特性對控制系統(tǒng)有著重要影響，因而可以結(jié)合控制算法，可以進(jìn)一步優(yōu)化電液比例同步控制，確?？刂葡到y(tǒng)同步精度。

一、貨車智能裝卸設(shè)備的性能和特征分析

在網(wǎng)絡(luò)購物發(fā)展的大環(huán)境下，貨物裝卸運(yùn)輸已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的一部分，因而完善貨車智能裝卸設(shè)備的控制能力，可以為優(yōu)化貨物裝卸效率，減輕工作人員負(fù)擔(dān)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。由此，下文將對貨車智能裝卸設(shè)備性能進(jìn)行探究，加深對控制系統(tǒng)特征的掌握。

（一）控制系統(tǒng)對整體功能的要求

貨車智能裝卸設(shè)備控制系統(tǒng)中，主要包括液壓控制系統(tǒng)和電控系統(tǒng)。其一：液壓系統(tǒng)主要是結(jié)合雙聯(lián)齒輪泵，利用車上取力器的輸出功率，并且綜合壓力穩(wěn)定系統(tǒng)和方向調(diào)速控制系統(tǒng)，進(jìn)而對比例控制閥的方向和大小進(jìn)行控制，同時(shí)也進(jìn)一步提升對長臂缸和短臂缸的控制。其二：電控系統(tǒng)主要是利用單片機(jī)進(jìn)行控制。如圖：吊臂裝卸控制運(yùn)動(dòng)軌道圖

在基于“裝卸軌跡理論”前提下，結(jié)合變長五桿機(jī)構(gòu)和綜合理論精確計(jì)算出裝卸吊臂中，長臂缸S1和短臂缸S2的運(yùn)動(dòng)軌跡和伸縮量.然后再將其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)比例閥方向和開口大小的控制，進(jìn)一步保障對吊臂裝卸運(yùn)動(dòng)的合理控制。例如，上圖中變量桿S和S1的具體長度，就是通過液壓缸活塞桿進(jìn)行控制的，

（二）控制系統(tǒng)的指標(biāo)要求和綜合需求分析

在貨車進(jìn)行裝卸工作時(shí)，需要確保各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都能達(dá)到要求，這樣才能保障裝卸運(yùn)動(dòng)的安全性和穩(wěn)定性。因而貨車智能裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)中，一定要確保裝卸運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量，優(yōu)化各方向臂缸之間的配合和協(xié)調(diào)，將最終的落點(diǎn)位置控制在五毫米的范圍之內(nèi)，進(jìn)而保障裝卸工作的精確性。另一方面，基于智能裝卸設(shè)備功能，智能控制系統(tǒng)需要重視坐標(biāo)速度協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，因?yàn)樾枰_保吊臂的運(yùn)動(dòng)軌跡，優(yōu)化運(yùn)動(dòng)的軌跡內(nèi)容，確保每一次裝卸都能定位準(zhǔn)確。從整體規(guī)劃來看，智能控制系統(tǒng)對大小臂協(xié)調(diào)性有較高要求，同時(shí)對單臂單一運(yùn)動(dòng)也有性能要求?；诖耍疚膶⑼ㄟ^調(diào)節(jié)單臂的速度來控制單臂溫度，進(jìn)一步強(qiáng)化單臂運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)適應(yīng)能力。另外，在確保單臂運(yùn)動(dòng)安全平穩(wěn)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化大小臂的協(xié)調(diào)性能，確保吊臂能夠在規(guī)劃下的軌跡上運(yùn)行。通過這樣的方式，不僅可以強(qiáng)化貨車智能裝卸控制系統(tǒng)的性能和技術(shù)，而且還可以優(yōu)化吊臂軌道裝卸定位的功能。

二、貨車智能裝卸控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)分析

（一）貨車智能裝卸控制系統(tǒng)的硬件電路

第一，智能控制裝卸系統(tǒng)的主控制器：中央處理單元;第二，貨車智能裝卸控制系統(tǒng)電路路線，其中主要包括數(shù)據(jù)總路線、IP總路線、控制總路線;第三，控制系統(tǒng)的存儲設(shè)備，其中包括只讀儲存器、可讀寫儲存器;第四，智能系統(tǒng)的接口硬件，即輸出和輸入的電路口;第五，智能控制系統(tǒng)的外部硬件設(shè)備。如數(shù)據(jù)顯示器、角位移傳感設(shè)備、電源轉(zhuǎn)換板等等。而下圖就是控制系統(tǒng)具體工作原理和結(jié)構(gòu)：

（二）貨車智能裝卸控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

在進(jìn)行貨車裝卸智能控制系統(tǒng)的研究中，軟件設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的一部分，因?yàn)橹挥写_保智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的合理性，才能與實(shí)際裝卸操作相適應(yīng)，才能進(jìn)一步提升貨車裝卸的質(zhì)量和效率。同時(shí)在軟件設(shè)計(jì)中，需要確保各項(xiàng)控制的精確性，提升智能系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量，這樣才能保裝卸系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。另一方面，貨車智能裝卸設(shè)備控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括以下：其一：比例控制。當(dāng)貨車智能裝卸控制系統(tǒng)出現(xiàn)誤差時(shí)，比例控制器就會(huì)即刻啟動(dòng)，將誤差對象逐漸控制到精度范圍內(nèi)，進(jìn)而確保智能系統(tǒng)的正常運(yùn)行。其二：積分控制。在軟件設(shè)計(jì)中，如果使用比例控制系統(tǒng)，可能會(huì)產(chǎn)生一定的靜差，而通過利用積分作用，將誤差進(jìn)行記憶積分，當(dāng)積分積攢到一定程度的時(shí)候，積分控制系統(tǒng)就會(huì)將靜差消除。但是這樣的誤差消除法會(huì)存在一定滯后性，對裝卸位置的精確調(diào)整存在局限。其三：微分控制。這類控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)誤差的變化做出相應(yīng)對策，可以優(yōu)化系統(tǒng)在負(fù)載環(huán)境下動(dòng)態(tài)降落的速度。其四：PID控制。相比其他控制系統(tǒng)而言，PID控制雖然穩(wěn)定性較高，但是過于依靠控制對象模型，并且自身的抗負(fù)載擾動(dòng)能力較弱。與此同時(shí)，在實(shí)際的控制系統(tǒng)操作中，PID控制臂缸的控制也存在局限，因?yàn)樗荒芸刂茊伪鄹椎倪\(yùn)動(dòng)質(zhì)量和平穩(wěn)性能，并且還過度依賴控制對象的數(shù)據(jù)參數(shù)。所以這樣單一的控制系統(tǒng)，不能有效確保兩臂運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性，只有應(yīng)用雙PID控制器，才能確保裝卸運(yùn)動(dòng)軌跡的精確性，實(shí)現(xiàn)裝卸質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)發(fā)展。

另一方面，控制貨車智能裝卸控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)兩臂的方法還有以下幾種。方案一：PID控制速度偏差信號的監(jiān)測。在運(yùn)行貨車智能裝卸系統(tǒng)時(shí)，可以利用多個(gè)角位移傳感器對誤差進(jìn)行監(jiān)測和記憶。方案二：結(jié)合速度偏差的采樣評率進(jìn)行確定。通過利用定時(shí)器對系統(tǒng)進(jìn)行中斷，然后定時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡采樣，確保裝卸軌跡的精確運(yùn)行。方案三：利用兩個(gè)坐標(biāo)協(xié)調(diào)控制方法。當(dāng)控制系統(tǒng)開始運(yùn)行后，可以結(jié)合兩個(gè)坐標(biāo)共同監(jiān)測角位移的角度，然后及時(shí)對運(yùn)動(dòng)軌道誤差進(jìn)行判斷和控制。通過這樣的方式，可以進(jìn)一步優(yōu)化貨車智能裝卸控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，確保每一次裝卸都能精準(zhǔn)到位，進(jìn)而提升裝卸質(zhì)量。同時(shí)，通過不斷完善控制系統(tǒng)性能，提升智能控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，可以為后期交通運(yùn)輸事業(yè)奠定良好基礎(chǔ)。

結(jié)束語：

總而言之，在貨車智能裝卸設(shè)備控制系統(tǒng)的發(fā)展中，需要完善裝卸設(shè)備的各項(xiàng)性能，確?？刂萍夹g(shù)的科學(xué)性和合理性，這樣才能為控制系統(tǒng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。與此同時(shí)，通過合理應(yīng)用PID控制器、積分控制器、比例控制等系統(tǒng)，為控制系統(tǒng)提供更加全面的支撐，而且通過加強(qiáng)控制系統(tǒng)的硬件改造，調(diào)整顯示接口的智能性能，可以進(jìn)一步提升智能轉(zhuǎn)型系統(tǒng)的應(yīng)變反映能力。

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