Ｈｅｂｅｉ
ＵｎｉｖｅｒｓｉＯ，
Ｐｒｏｖｉｎｃｅ跏Ｈｕａｎｇｄａｏ ０６６００４）
ａｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ＴＭＺ Ｉ ００ ｈｅａｖｙ ｓｅｌｆ－ｐｒｏｐｅｌｌｅｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ
ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅ
ｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ
ａｄｊｕｓｔｉｎｇ
【４１ 【３】
Ｆｌｕｉｄ Ｐｏｗｅｒ
Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ
０ＳＦＰ ２００７），Ｂｅｉｄａｉｈｅ。ｃｈｉｎａ，２００７：１７７．１７９． 袁海文，王天晖，袁海斌，李运华．基于ＣＡＮ总线的
ＤＹＹ ３００型运粱车升降及调平系统原理设计与工程实
现【Ｊ】．仪器仪表学报，２００２，２３（３）：７０３－７０５． 凌轩，朱玉泉，冯天麟，李晓晖．雷达天线车自动调平 系统设计阴．液压与气动，２００８（４）：１－４．
萨蓬
情况选取，促使液压调整过程的稳定性大大增加。 这样处理后，调平系统响应迅速，基本不出现超 调，反复微调的现象完全消除。
４．３调平安全策略
四点支撑调平既要保正车体水平又要保证四 点支撑受力基奉均匀。采用四点支撑时，要解决 好冗余支撑下调平和均匀支撑的矛盾以及各支撑 系统间的互耦，否则容易产生‘‘虚腿”现象。即车
【２１
Ｌｉ Ｋａｎ，Ｚｈａｏ
Ｊｉｎｇｙｉ，Ｗａｎｇ Ｚｈｉｙｏｎｇ ａｎｄ Ｇｕｏ Ｒｕｉ．Ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｐｅｃｉａｌ ｈｅａｖｙ
ｔｈｅ
ｏｆ ｎｅｗ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
ｖｅｈｉｃｌｅｓ［Ｃ】．Ｉｎ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ
Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ
０１１
５ｔｈ
５３４
全液压自行走平板车电液调平系统研制
作者： 作者单位： 李侃， 赵静一 燕山大学 河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室 秦皇岛 066004
本文链接：/Conference_6870214.aspx 授权使用：郑州交通职业学院(zzjtzyxy)，授权号：f4a81b86-bcde-40c2-98db-9dd100fdc7a1 下载时间：2010年8月13日
＾为基准升降液压缸的升降方向及比例阿的控制
一鹾
（ｂ）现场安装照片 圈４悬挂转角传癌器安装方式
电流，其他悬挂由于卒制器计算给出控制参数。为 了使请节过程快速准确，在工程的实践中，控制 律采用了分段ＰＩＤ控制”Ｊ。根据偏差大小不同， 采用不同的ＰＩＤ控制参数，ｌ临界值根据实际调整
缴 醪鬻
Ｉ最挂颦２转角传感器３平衡臂４悬挂缸５轮胎
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
及机械、液压、电控的复杂系统，该系统的性能
直接影响平板车的正常工作和安全。针对其实际 使用工况，开发出基于ＣＡＮ总线的全液压自行 走平板车自动调平系统。采用分段ＰＩＤ控制策略 解决了超调振荡、反复微调节和不平稳等问题。 应用悬挂平控制有一定借鉴作用。
ｓｔａｔｅ
ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｂｏｄｙ
ｆｏｕｒ ａｎｇｌｅ
ｓｅｎｓｏｒｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕｅｓｔｉｏｎ
ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ，ｒｅｐｅａｔｅｄ
ｍｉｃｒｏ－ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ
ｐｈｅｎｏｍｅｎａ，ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｏｌｖｅｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ
以其中一个悬挂高度为基准，其他悬挂高度 与它的差值即为控制的期望值，允许偏差也由工 程实际决定，取控制偏差小于２０ｔａｒａ．角度传感 器的精度对实际控制影响较大，实际工程选用德 国ＢＲＯＳＡ生产的ｔＦ｝ｉ对角度传感器，其重复精度
体的１个支撑基本不受力，车体及载重全部由其 他三个支撑系担，这在工程上是不允许的…。平 板车各悬挂回路上均安装有压力传感器，根据车 辆自重与货物重量之和确定各支捧的承重范围． 渭平过程中实时监测各压力传感嚣的数值。发现
机、电、液于一体的大型复杂工程机械，其作业 环境恶劣、工况复杂、载荷波动大。平板车是特 大、特重货物陆路运输的必备设备，广泛应用于 港口、造船、施工建设、冶金、军事、机场、石
２平板车主要结构
全液压自行走平板车的机械机构主要由车架、
５３１
油化工及物流等多个领域【ｌ】。车辆运行过程中要 求车体保持水平，防止重物滑出车体造成重大事
ｐｒｏｐｏｓｅｄ
ｏｆ
ｏｖｅｒ
ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｂｏｄｙ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ，
ｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｉｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ
ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ，ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ
ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｌｅｖｅｌ．Ｔｈｅ
ｐｒｅｓｓ ｕｎｄｅｒ ｆｏｕｒ－ｐｏｉｎｔ
Ｋｅｙ
ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ．
ｗｏｒｄｓ：ｓｅｌｆ－ｐｒｏｐｅｌｌｅｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ
Ｓｅｇｍｅｎｔ－ＰＩＤ
Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
１
引言
全液压自行走平板车简称平板车，是一种集
故。本文以某型ｌＯＯｔ船厂用全液压自行走平板车 为研究对象，针对其实际使用工况，将分析三点 支撑和四点支撑下平板车自动调平原理，并开发 出基于ＣＡＮ总线的全液压自行走平板车自动调 平系统。
第８期增刊
李佩等：全液压自行走平板车电液调平系统研制
车辆出现“虚腿’’现象，立即停止调平。先将虚腿
的支撑伸出，当调整到合理的压力值时，再进行
参考文献
【ｌ】 赵静一，李侃．重型平板车发展现状与趋势【Ｊ】．东北 大学学报。２００８，ＳＵＰＰＬ．２：２５８－２６１．
调平操作。 ５结论
自行走全液压平板车升降调平系统是一个涉
５３２
由于平板车四角的悬挂架上安装有角度传感 器，且平板车工作的地面条件较好，可认为近似 水平，这样就可以通过角度传感器来确定该悬挂 的高度，即：
第２９卷
位嚣投表学报
＾＝，（％
为郢０１％，防护等级选ＩＰ６７．旋转角度的变化通 过内部的电位计来测量，最大测量范围为２０００， 请足实际工程需要。
４．２调平控制簧略
点支撑适合载荷重心不平衡的工况，但对路面要
求较高。３点支撑和４点支撑可通过一个截止阀
实现相互切换ｆｚｌ。通过悬挂液压缸的同步起升或
１．驾驶室２．悬挂机构３．动力舱４．车架 图１全液压自行走平板车整体结构
下降，可实现整车平升平降。平板车悬挂液压系 统原理如图２所示。
平板车悬挂系统分为４组，构成４点支撑，
ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｏｌｖｅｄ ｗｈｉｃｈ ｍａｙ
ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｅｇｍｅｎｔ－ＰＩＤ．ｖｉｒｔｕａｌ ｌａｎｄｉｎｇ ｌｅｇｓ ｂｅ ａｐｐｅａｒ ｄｕｒｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｂｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｃｙｌｉｎｄｅｒ
Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ
ｌｅｖｅｌ ｓｙｓｔｅｍ
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ
Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ
Ｌｅｖｅｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｓｅｌｆ－ｐｒｏｐｅｌｌｅｄ
Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ
Ｌｉ Ｋａｎ
Ｚｈａｏ Ｊｉｎｇｙｉ
Ｙａｎ塔ｈａｎ
（Ｈｅｂｅｉ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＨｅａｖｙ Ｍｅｃｈｉｎｅｒｙ Ｆｌｕｉｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｉｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ
第８期增刊
李佩等：全液压自行走平板车电液调平系统研制
悬挂机构、转向机构、动力舱、驾驶室、液压系 统及电控系统等部分组成。图ｌ为某型４轴线全 液压自行走平板车结构简图。
易于调整车身使其保持水平。平板车的悬挂液压
缸可实现３点支撑或４点支撑，同一组悬挂内的 液压缸油路相通，压力相等，使同一组的轮胎承 受载荷均衡。３点支撑适用于不平坦的路面，要 求载荷中心要位于３点支撑形成的三角形内。４
第２９卷第８期增刊 ２００８年８月
仪
器
仪
表
学
报
ｖ０１．２９Ｎｏ．８
Ａｕｇ，２００８
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
全液压自行走平板车电液调平系统研制
李侃 赵静一
（燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制重点实验室秦皇岛０６６００４）
摘要：以某型ｌｏｏｔ船厂用全液压自行走平板车为研究对象，针对其实际使用工况，设计出平板车升降调平系统．从平板 车车身状态的检测、调平控制策略、调平安全策略三个方面给出平板车调平控制的策略。车身状态通过四个角度传感器检 测，采用分段ＰＩＤ控制，很好地解决了调平调平过程中出现的超调振荡、反复微调节和不平稳现象。采用压力监测的方法 解决了，四点支撑调平过程中可能出现的“虚腿”现象。 关键词：平板车调平系统分段ＰＩＤ压力监测
由于车辆具有三点支撑和四点支撑两种运行 模式，其调平方式也有所区别。这两种运行模式 下均能实现整车升降、单点调平、前后倾斜调平， 而四点支撵还能作左右两侧倾斜调平。单点调平 采用开环控制，当系统处于开环调平控制模式时， 驾驶室的藏品屏幕上显示调平界面，利用驾驶室 的调平手柄，控制最的大小正比于手柄的输＾电 压，方向则与手柄推动方向对应。控制量通过 ＣＡＮ总线下传至下位的ＣＡＮ模块井进行Ｄ／Ａ转 换成电压信号，再经过控制器放大井以转换为电 流量驱动液压比例阀工作．从而操纵各悬挂的液 压缸起升或者下降。整车升降、前后倾斜调平、 左右两侧倾斜凋平采用ｆｊｊ环控制。以其中一个悬 挂为调平的基准，其他悬挂跟踪基准悬挂动作， 以各悬挂的高度差作为控制目标，调整其他悬挂 的高度晟终实现平板车车身调甲。此时，手柄输
ｌｅｖｅｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｍｅｅｔ ｉｔｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｐｌａｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｕｌｅ ｆｏｒ ｓｅｌｆ－ｐｒｏｐｅｌｌｅｄ