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1、臂架末端运动控制方法及系统的制作方法专利名称：臂架末端运动控制方法及系统的制作方法技术领域：本发明涉及工程机械控制技术领域，尤指一种臂架末端运动控制方法及系统。背景技术：在工程机械领域中，对各种工程机械上的臂架末端的加速度进行控制要求的越来越高。目前常用的加速度控制方法有方式一通过信号函数进行控制。这种方式简单的通过输入信号与输出信号之间给定的斜坡函数，使速度不会发生一个突变，例如突然启动或突然停止。方式二 根据位置信息进行控制。这种方式需要获取臂架末端的当前置和目标位置，计算从当前位置移动到目标位置前，每一臂架油缸的控制电流，以及将所计算得到的控制电流施加至相应的臂架油缸，并使电流维持一定的
2、持续时间t。上述方式一的控制方法实现过于简单，当加速度过大或发生大幅变化时，这种简单的控制方式无法精准的确定引起臂架末端加速度大幅改变的原因，即无法精准的确定是哪个动作导致的加速度变化，因此不能实现对臂架末端加速度的精确控制和实时调整，不能准确、有效的实现对臂架末端的加速度控制。上述方式二必须以能够获知当前位置和目标位置为前提条件来实现，这种方式便于控制臂架末端的位置，但并不便于控制从当前位置移动至目标位置的过程中臂架末端的加速度。可见，现有臂架末端加速度控制的实现方式，都不能准确、有效地实现对臂架末端的加速度控制，尤其是在臂架末端运动及加速度改变的过程中，对加速度控制的及时性、准确性比较差，
3、不能实时的调整臂架末端的加速度，获取较好的加速度控制效果，不能很好的控制速度的变化，使速度变化平滑不产生突变。发明内容本发明提供一种臂架末端运动控制方法及系统，用以解决现有技术中存在不能准确、有效地控制臂架末端的加速度，不能实时调整臂架末端的加速度，控制效果不佳的问题。一种臂架末端运动控制方法，包括获取加速度传感器检测到的臂架末端在各设定方向上的加速度，将获取到的所述各设定方向上的加速度值分别与各设定方向上的加速度阈值进行比较；当所述臂架末端在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值时，确定臂架末端在所述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量，以及确定臂架末端所处的运
4、动阶段；根据所述加速度偏差量和臂架末端所处的运动阶段，确定需要对输出给执行机构的输出电流进行调整的第一电流调整参数，根据所述第一调整参数调整输出给执行机构的输出电流。一种可编程控制器，包括获取比较模块，用于获取加速度传感器检测到的臂架末端在各设定方向上的加速度，将获取到的所述各设定方向上的加速度值分别与各设定方向上的加速度阈值进行比较；确定模块，用于当所述臂架末端在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值时，确定臂架末端在所述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量，以及确定臂架末端所处的运动阶段；调整控制模块，用于根据所述加速度偏差量和臂架末端所处的运动阶段，确定需要
5、对输出给执行机构的输出电流进行调整的第一电流调整参数，根据所述 第一调整参数调整输出给执行机构的输出电流。一种臂架末端运动控制系统，包括加速度传感器和上述的可编程控制器；加速度传感器，用于检测臂架末端在各设定方向上的加速度值。本发明有益效果如下本发明实施例提供的臂架末端运动控制方法及系统，通过加速度传感器实时检测臂架的实际加速度，并根据臂架各个方向上的实际加速度与加速度阈值的关系，确定是否需要调整加速度，当需要时，根据臂架所处的运动阶段，调整向执行机构的输出电流，从而实现了根据加速度传感器的实时反馈结果，及时、准确的实时调整臂架末端的加速度，获取到了较好的加速度控制效果，能够很好的控制臂架的速
6、度变化，使臂架的速度变化平滑不产生突变。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为本发明实施例中臂架末端运动控制方法的流程图；图2为本发明实施例一中臂架末端运动控制方法的流程图；图3为本发明实施例二中臂架末端运动控制方法的流程图；图4为本发明实施例中臂架末端运动控制系统的结构示意图；图5为本发明实施例中可编程控制器的结构示意图。具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施
7、例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。针对现有控制方式不能准确、有效地控制臂架末端加速度、不能根据需要实时调整控制臂架末端的加速度的问题，考虑到臂架末端作为三维空间中的一个点，其复合运动的加速度是一个三周叠加的三维矢量，由于臂架末端加速度是多个运动的加速度的叠加的特点，本发明实施例提供一种臂架末端运动控制方法，该方法基于传感器的实时检测和直接反馈，实现对臂架末端加速度的闭环控制，从而能够根据臂架末端加速度的实时变化和臂架末端的状态控制臂架末端的加速度，使加速度趋于平稳，使臂架运动保持平滑；此外还可以实时控制和调整臂架末端的运动位置和角度，该方法流程如图I所示，包括如下步骤步骤SlOl :获
8、取加速度传感器检测到的臂架末端在各设定方向上的加速度。例如获取臂架末端在X方向、Y方向、Z方向的加速度；其中，X方向、Y方向、Z方向可以是参考坐标系中X、Y、Z三个坐标轴的方向，其加速度可以通过单轴或多轴的加速度传感器检测得到。步骤S102 :将获取到的各设定方向上的加速度值分别与各设定方向上的加速度阈值进行比较。例如将获取的臂架末端在X方向、Y方向、Z方向的加速度分别与X方向、Y方向、Z方向上设定的加速度阈值，一般加速度阈值为各方向上允许的加速度最大值。步骤S103 :是否存在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值。若是执行步骤S104，否则返回继续执行步骤SlOl。步骤S104 :
9、确定臂架末端在上述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量，以及确定臂架末端所处的运动阶段。当臂架末端在至少一个方向上的加速度大于该方向上的加速度阈值时，确定臂架末端在上述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值的加速度偏差量。例如臂架末端X方向、Y方向、Z方向中至少有一个方向的加速度大于其对应的加速度阈值；若X方向的加速度大于其对应的加速度阈值，则确定X方向的加速度偏差值；若Y方向的加速度也大于其对应的加速度阈值，则也确定Y方向的加速度偏差值；.上述确定臂架末端所处的运动阶段，具体的，若臂架处于自动控制模式，根据设定的自动控制逻辑确定臂架所处的运动阶段；若臂架处于手动操
10、作模式，根据指令输入部件输入的操作指令信号，确定臂架所处的运动阶段。具体参见下列实施例一和实施例二中的描述。步骤S105 :根据确定出的加速度偏差量和臂架末端所处的运动阶段，确定需要对输出给执行机构的输出电流进行调整的第一电流调整参数。具体包括根据臂架所处的运动阶段，确定导致上述至少一个方向上的加速度与该方向上的加速度阈值之间的加速度偏差的臂架运动；例如臂架处于伸缩运动的加速阶段，则可以确定引起加速度偏差的是伸缩运动；若臂架处于回转运动的减速阶段，则可以确定引起加速度偏差的是回转运动；当然也有可能是由两种运动共同引起的加速度偏差。根据导致加速度偏差的臂架运动，产生加速度修正控制指令；例如若引起
11、加速度偏差的是伸缩运动，则产生相应的修正指令控制该伸缩运动的加速度；若引起加速度偏差的是回转运动则产生相应的修正指令控制该回转运动的加速度。根据产生的加速度修正指令确定对输出给执行机构的输出电流进行调整的调整量大小，得到第一电流调整参数。通过产生的加速度修正指令，得到对向执行机构输出的输出电流的大小进行调整的第一电流调整参数，通过该参数改变向执行机构输出的输出电流的大小，从而改变引起加速度偏差的臂架运动的加速度大小，使臂架运动的加速度符合相应的加速度阈值要求。步骤S106 :根据确定出的第一电流调整参数调整输出给执行机构的输出电流。根据第一电流调整参数调整箱执行机构输出的输出电流的大小，使臂架
12、运动的加速度得到及时的调节，从而使臂架能够在合理的加速度范围内，平稳的完成相应的臂架运动。上述臂架末端的运动控制不仅适用于臂架的自动控制模式下的运动控制调整也适用于臂架手动操作时的运动控制调整。优选的，当启动臂架的自动控制模式时，还包括确定选择执行的臂架运动的各个运动阶段，以及确定各个运动阶段对输出给执行机构的输出电流，通过确定的输出电流控制执行机构执行相应的操作，推动臂架完成选择执行的臂架运动。即实现实时检测臂架的加速度并进行控制的同时，还可以实现自动控制臂架的执行选择的臂架运动。除了实时检测和调整控制臂架的加速度之外，还可以实时检测和调整控制臂架的位置和角度。即优选的，上述方法还包括获取长
13、度传感器检测臂架的伸出长度；判断臂架的伸出长度是否位于臂架在当前运动阶段当前时刻的伸出长度参考值范围内；当不位于伸出长度参考值范围内时，根据臂架的伸出长度和伸出长度参考值范围之间的长度偏差，确定需要对输出给执行机构的输出电流进行调整的第二电流调整参数，根据确定出的第二调整参数调整输出给执行机构的输出电流。优选的，上述方法还包括获取角度传感器检测到的臂架在参考坐标系中的角度；根据臂架在参考坐标系中的角度，判断臂架在参考坐标系中的角度是否位于臂架在当前运动阶段当前时刻的角度参考值范围内；当不位于角度参考值范围内时，根据臂架的在参考坐标系中的角度和角度参考值范围之间的角度偏差，确定需要对输出给执行机
14、构的输出电流进行调整的第三电流调整参数，根据确定出的第三调整参数调整输出给执行机构的输出电流。优选的，上述方法还包括获取限位开关检测臂架是否到达设置的限定位置的信息；当获取到限位开关提供的臂架到达限定位置的信息时，确定对输出给执行机构的输出电流进行调整的第四电流调整参数，通过确定出的第四电流调整参数调整向执行机构的输出电流，通过调整后的输出电流实现控制臂架臂架停止运动。优选的，上述方法还包括通过显示器向用户显示下列信息之一或组合加速度传感器检测到的臂架在各个方向的加速度、长度传感器检测到的臂架的伸出长度、角度传感器检测到的臂架在参考坐标系中的角度、限位开关检测到的臂架到达限定位置的信息。实施例
15、一本发明实施例一提供的臂架末端运动控制方法，针对臂架末端自动控制模式下的运动控制实现流程进行详细描述，该过程包括臂架运动自动控制的过程和臂架运动过程中的加速度调整过程，该方法流程如图2所示，包括如下步骤步骤S201 :选择要执行的臂架运动，并确定选择执行的臂架运动的起始位置和目标位置。步骤S202 :根据选择执行的臂架运动的起始位置和目标位置确定选择执行的臂架运动的各个运动阶段的速度参数、加速度参数和运动时间长度。自动控制模式一般适用于已知臂架运动的起始位置和目标位置，控制臂架末端从起始位置运动至目标位置的过程，当控制臂架完成几种不同的运动和/或几个方向上的运动时，则上述臂架的起始位置和目标位
16、置是指每一次运动的起始位置和目标位置。由于起始位置和目标位置已经确定，因此可以根据起始位置和目标位置确定控制逻辑，使臂架按照设定的控制逻辑顺序运动，一般要实现臂架末端加速度和速度的平滑控制，通常会使臂架从起始位置至目标位置的运动过程经历加速、恒速、减速三个运动阶段。一般可以先设定臂架恒速运动阶段的运动速度Vi和臂架末端允许的各个方向的加速度最大值，例如X、Y、Z各方向允许的加速度分别为aX(l、aY(l、aZ(l，在设定运动速度Vi和加速度aX(l、aY(l、aZ(l时可以兼顾效率和速度平滑变化等因素，根据经验设置。例如针对臂架X、Y、Z各方向的运动，若将X、Y、Z各方向的加速度用Bi标识，根据加速度值Bi和恒速运动阶段的运动速度Vi,可以计算得到加速运动阶段和减速运动阶段的持续时间具体可以根据Vi=Vcait1这一公式计算得到A,其中Vci是起始速度，当臂架由静止开始运动时,起始速度Vtl的大小为O。即臂架X、Y、Z各方向的运动都可以用上述计算公式计算得到加速运动阶段和减速运动阶段的持续时间h。确定加速运动阶段和减
