《臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械》旨在提供一种提高减振效果的臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械。
《臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械》提供了一种臂架振动控制方法，该控制方法包括：步骤S10：获取臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；步骤S20：将动应力特征与预设数值对比，得到比较结果；步骤S30：根据比较结果，控制激励载荷。
进一步地，动应力特征包括应力幅，步骤S10包括：获取臂架的预设油缸的油缸压力幅，通过油缸压力幅计算应力幅。
进一步地，动应力特征包括平均应力和应力幅，步骤S10包括：获取预设区域在第一时间段内的动应力在时域上的动应力曲线；根据动应力曲线计算平均应力和应力幅，其中，平均应力为动应力曲线在第一时间段内的平均值，应力幅为动应力曲线在第一时间段内的最大值与最小值的差值。
进一步地，步骤S20包括：预设数值为第一许可应力和第一许可应力幅，在平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的情况下，得到第一比较结果；步骤S30包括：根据第一比较结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第一比较结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。
进一步地，步骤S20包括：预设数值为第二许可应力幅，将平均应力和应力幅转化为平均应力为0的对称拉压下的等效应力幅，在等效应力幅超过第二许可应力幅的情况下，得到第二比较结果；步骤S30包括：根据第二比较结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第二比较结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。
进一步地，步骤S30包括：根据比较结果，将第二时间段内的平均应力和应力幅与预设数值对比，并统计第一时间段和/或第二时间段内平均应力和应力幅超过预设数值的次数和大小，得到统计结果；其中，第二时间段为第一时间段之后的时间段；根据统计结果，控制激励载荷。
进一步地，步骤S20包括：预设数值为第一许可应力和第一许可应力幅，在平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的情况下，得到第一比较结果；步骤S30包括：根据第一比较结果，统计第一时间段和/或第二时间段内平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的次数，以及应力幅超过第一许可应力幅的大小，得到第一统计结果；根据第一统计结果，控制激励载荷的频率。
进一步地，根据第一统计结果，控制激励载荷的频率包括：根据第一统计结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第一统计结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。
进一步地，步骤S20包括：预设数值为第二许可应力幅，将平均应力和应力幅转化为平均应力为0的对称拉压下的等效应力幅，在等效应力幅超过第二许可应力幅的情况下，得到第二比较结果；步骤S30包括：根据第二比较结果，统计第一时间段和/或第二时间段内的等效应力幅超过许可应力幅的次数和超过许可应力幅的大小，得到第二统计结果，并根据第二统计结果，控制激励载荷的频率。
进一步地，根据第二统计结果，控制激励载荷的频率包括：根据第二统计结果，降低或者升高激励载荷的频率，或者根据第二统计结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。
进一步地，第二许可应力幅按照以下方法计算：设置疲劳实验试件，其中，疲劳实验试件的材料对应臂架预设区域的材料；对疲劳实验试件进行平均应力为0的对称拉压疲劳实验；获取90%存活率下的疲劳极限的应力幅；计算第二许可应力幅，第二许可应力幅为90%存活率下的疲劳极限的应力幅除以安全系数。
该发明还提供了一种臂架振动控制装置，控制装置包括：采集单元，用于获取臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；比较单元，用于将动应力特征与预设数值对比，得到比较结果；控制单元，用于根据比较结果，控制激励载荷。
进一步地，动应力特征包括应力幅，采集单元包括：第一采集模块，用于获取臂架的预设油缸的油缸压力幅；第一计算模块，用于通过油缸压力幅计算应力幅。
进一步地，动应力特征包括平均应力和应力幅，采集单元包括：第二采集模块，用于获取预设区域在第一时间段内的动应力在时域上的动应力曲线；第二计算模块，根据动应力曲线计算平均应力和应力幅，其中，平均应力为动应力曲线在第一时间段内的平均值，应力幅为动应力曲线在第一时间段内的最大值与最小值的差值。
进一步地，比较单元包括：第一存储模块，用于存储预设数值，其中，预设数值为第一许可应力和第一许可应力幅；第一比较模块，用于在平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的情况下，得到第一比较结果；控制单元包括第一控制模块：用于根据第一比较结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第一比较结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。
进一步地，比较单元包括：第二存储模块，用于存储预设数值，其中，预设数值为第二许可应力幅；等效应力幅计算模块，用于将平均应力和应力幅转化为平均应力为0的对称拉压下的等效应力幅；第二比较模块，用于在等效应力幅超过第二许可应力幅的情况下，得到第二比较结果；控制单元包括第二控制模块：用于根据第二比较结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者根据第二比较结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。
进一步地，控制单元包括：统计模块：用于根据比较结果，将第二时间段内的平均应力和应力幅与预设数值对比，并统计第一时间段和/或第二时间段内平均应力和应力幅超过预设数值的次数和大小，得到统计结果；其中，第二时间段为第一时间段之后的时间段；第三控制模块，用于根据统计结果，控制激励载荷。
进一步地，比较单元包括：第一存储模块，用于存储预设数值，其中，预设数值为第一许可应力和第一许可应力幅；第一比较模块，用于在平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的情况下，得到第一比较结果；控制单元的统计模块包括第一统计模块，用于根据第一比较结果，统计第一时间段和/或第二时间段内平均应力超过第一许可应力且应力幅超过第一许可应力幅的次数，以及应力幅超过第一许可应力幅的大小，得到第一统计结果；控制单元的第三控制模块包括第一频率控制模块，用于根据第一统计结果，控制激励载荷的频率。
进一步地，第一频率控制模块包括第一频率控制子模块，用于根据第一统计结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者用于根据第一统计结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。
进一步地，比较单元包括：第二存储模块，用于存储预设数值，其中，预设数值为第二许可应力幅；等效应力幅计算模块，用于将平均应力和应力幅转化为平均应力为0的对称拉压下的等效应力幅；第二比较模块，用于在等效应力幅超过第二许可应力幅的情况下，得到第二比较结果；控制单元的统计模块包括第二统计模块，用于根据第二比较结果，统计第一时间段和/或第二时间段内的等效应力幅超过许可应力幅的次数和超过许可应力幅的大小，得到第二统计结果；控制单元的第三控制模块包括第二频率控制模块，用于根据第二统计结果，控制激励载荷的频率。
进一步地，第二频率控制模块包括第二频率控制子模块，用于根据第二统计结果，降低或者升高激励载荷的频率；或者用于根据第二统计结果，获取激励载荷的当前频率f，并控制激励载荷执行升频控制和降频控制，其中，升频控制的频率为f △f，降频控制的频率为f-△f，并以执行升频控制的升频时间段和执行降频控制的降频时间段的总时长为周期循环，△f为控制变量。
该发明的还提供了一种臂架振动控制系统，包括：动应力传感器，设置在臂架的预设区域，用于检测臂架的预设区域的动应力特征；臂架振动控制装置，用于获取动应力传感器检测的臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；并将动应力特征与预设数值对比，得到比较结果；而且根据比较结果，控制激励载荷。
该发明的还提供了一种臂架振动控制系统，包括：油缸压力传感器，设置在臂架的预设油缸内，用于检测预设油缸的油缸压力波动情况，根据油缸压力波动情况计算臂架的载荷波动情况，根据载荷波动情况计算臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；臂架振动控制装置，用于获取油缸压力传感器检测的臂架的预设区域在第一时间段内的动应力特征；并将动应力特征与预设数值对比，得到比较结果；而且根据比较结果，控制激励载荷。
该发明还提供了一种工程机械，包括臂架和前述的臂架振动控制系统。
根据该发明的臂架振动控制方法、控制装置、控制系统以及工程机械。通过动应力特征，并根据动应力特征与预设数值的对比结果，控制激励载荷，从而控制臂架振动。相比现有技术（截至2013年12月3日）中通过测量臂架固有频率来控制振动的方法，获取臂架的动应力特征相比获取臂架的固有频率可行性高，测量结果更准确，而且相对性价比更高，从而有效地提高控制效果。
