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1、10申请公布号CN101973314A43申请公布日20110216CN101973314ACN101973314A21申请号201010520731022申请日20101027B62D5/32200601B62D11/2420060171申请人上海三一科技有限公司地址201202上海市浦东新区川沙路6999号205室72发明人王建明周晓煜刘响陈志刚陈本现汪平张戈74专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人王敏杰54发明名称具有多自由度的四履带配重小车同步控制系统及控制方法57摘要本发明提供一种应用于履带式起重机的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统及控制方法，该同步控制系统。
2、中包括操作手柄，速度同步控制器，主机控制器，小车控制器，位姿补偿器，主机液压系统及液压马达转速传感器，小车液压系统及液压马达转速传感器，位于主机上的回转角度传感器及位于小车上的履带方向角角度传感器，以及位于主机与小车连接处二联杆机构上的两个回转角度传感器及一个长度传感器。本发明的同步控制系统及控制方法允许主机与小车采用一种全自由度释放的机构连接方式，减少了主机与小车连接机构所承受的应力载荷，保护了主机和小车连接机构的同时，减轻了其整体重量，同时保证了小车与主机之间的同步控制精度。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书8页附图4页CN101973317。
3、A1/3页21一种具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统，其特征在于，包括操作手柄，速度同步控制器，主机控制器，小车控制器，位姿补偿器，主机液压系统及液压马达转速传感器，小车液压系统及液压马达转速传感器，位于主机上的回转角度传感器及位于小车上的履带方向角角度传感器，以及位于主机与小车连接处二联杆机构上的两个回转角度传感器及一个长度传感器，其中，所述操作手柄连接至所述速度同步控制器，所述速度同步控制器又分别与所述主机控制器，所述小车控制器相连通，所述主机控制器和所述小车控制器再分别连接至所述主机液压系统和所述小车液压系统，所述主机液压马达转速传感器连接至主机控制器，所述小车液压马达转速传感器。
4、连接至小车控制器，所述主机上的回转角度传感器、小车上的履带方向角角度传感器以及二联杆上的3个位姿传感器通过所述位姿补偿器连接至所述速度同步控制器及所述小车控制器上。2根据权利要求1所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统，其特征在于，所述小车控制器中包含有小车转速控制器，履带方向角控制器，履带方向角补偿控制器。3根据权利要求1所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统，其特征在于，所述位姿补偿器用于快慢补偿和小车位姿偏差补偿。4一种如权利要求1所述具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统的同步控制方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1在同步控制系统中输入当前小车与主机所处的工况；。
5、步骤2计算所述工况下小车履带所需的期望方向角；步骤3检测当前小车履带方向角是否等于所述期望方向角；步骤4若当前小车履带方向角不等于所述期望方向角，在小车控制器的控制下，将小车履带方向角调整至所述期望方向角；若当前小车履带方向角等于所述期望方向角，则跳过此步骤；步骤5当前小车履带方向角等于所述期望方向角后，主机与小车之间进入同步平移的待机状态；步骤6小车与主机之间同步平移过程中，实时调整二者之间的快慢偏差和位姿偏差，以保证同步平移。5根据权利要求4所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，步骤1中，小车与履带所处的工况包括同步回转工况和同步平移工况。6根据权利要求5所述的具有。
6、多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，同步回转工况下，小车履带的期望方向角为，其中，R为小车的回转半径，K为小车回转中心距离两个小车间的回转中心之间的距离；同步平移工况下，小车的履带期望方向角等于主机的履带方向角。7根据权利要求4所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，步骤4中，调整小车履带的期望方向角包括以下步骤履带方向角控制器J控制器，计算得出小车履带的期望转速，再将小车履带的期望转速和实测转速输入小车转速控制器控制器，控制器则输出比例电磁阀的开度以控制小车液压系统，从而实现对小车履带的驱动，从而发生回转将小车的履带方向角调整至所述期望方向角。权利要求书。
7、CN101973314ACN101973317A2/3页38根据权利要求7所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，履带方向角控制器J控制器根据输入其中的实际测得的履带方向角和期望方向角的差值，基于PID的控制方法，分别计算出两个小车的左右履带的期望转速。9根据权利要求7所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，在小车转速控制器控制器中，小车履带的期望转速与实测转速相减后，基于PID原理进行控制处理，从而得到比例电磁阀的开度以控制小车液压系统。10根据权利要求4所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，在步骤6中，小车与主机之间同步平。
8、移过程中，小车的期望转速为速度同步控制器输出的同步期望转速和履带方向角补偿控制器J补偿控制器输出的转速补偿值之和。11根据权利要求4所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，步骤6中，小车与主机之间的快慢偏差和位姿偏差由位姿补偿器通过主机与小车之间的二联杆上的位姿反馈计算得出。12根据权利要求11所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，在同步回转工况下，位姿补偿器在测量得知回转角和G，二联杆的伸缩长度L，小车的工作半径R，小车1的回转中心距两个小车的回转中心之间的距离K，以及二联杆的伸缩长度L的初始长度L0的情况下，位姿补偿器采用如下方式计算两个小车的。
9、方向角J1和J2，两个小车与主机之间的工作半径R1和R2，以及两个小车的回转中心的偏转角度；其中，逆时针方向的角度为“”，顺时针方向的角度为“”。13根据权利要求11所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，在同步平移工况下，在测量得知回转角和G，二联杆的伸缩长度L，小车的工作半径R，小车1的回转中心距两个小车的回转中心之间的距离K，二联杆的伸缩长度L的初始长度L0，以及主机的回转角度ANG_MAIN的情况下，位姿补偿器采用如下方式计算两个小车的初权利要求书CN101973314ACN101973317A3/3页4始坐标（X1、X2和Y），以及移动后的坐标（X1、X2Y）其。
10、中，逆时针方向的角度为“”，顺时针方向的角度为“”。14根据权利要求11所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，位姿补偿器计算得出的位姿偏差在位姿补偿控制器中以基于PID的控制方式进行处理，输出位姿补偿值，所述位姿补偿值被输入履带方向角补偿控制器。15根据权利要求11所述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其特征在于，位姿补偿器计算得出的快慢偏差在位姿补偿控制器中以基于PID的控制方式进行处理，从而得到快慢偏差的补偿值，所述快慢补偿的偏差值输入速度同步控制器，与操作手柄输入的原始期望速度之和构成同步期望转速。权利要求书CN101973314ACN10197331。
11、7A1/8页5具有多自由度的四履带配重小车同步控制系统及控制方法技术领域0001本发明涉及一种履带配重小车的同步控制系统及控制方法，特别地，涉及一种应用于履带式起重机的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统及控制方法。背景技术0002起重机在起重时需要负载一定重量的配重来保持其稳定。对于超大吨位的履带式起重机而言，通常采用超起配重小车作为其相应的配重。目前，国外的超大吨位履带式起重机（以下简称主机）的超起配重小车（以下简称小车）均采用履带式或者轮胎式行走方案。其中，主机与小车的连接方式基本上为全刚性连接。0003然而，相对于履带式的行走方案，轮胎式的行走方案结构较为复杂，价格昂贵且损耗极大。
12、；同时，全刚性连接的连接方式对主机和小车之间的连接机构的机械性能要求极高。因而，主机与小车之间采用履带式行走方案成为优选。对于履带式行走方案，在降低成本、提高机械结构的可靠性的前提下，需要实现主机与小车之间的同步回转和同步平移。这无疑对履带式起重机的超起配重小车的同步控制提出了更高的要求。发明内容0004本发明的目的在于提供一种应用于履带式起重机的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统及控制方法，其完全释放了机械结构的3个自由度，大大减少了机械连接件所受的应力载荷，有效的保护了机械结构的同时，降低了机械结构的设计难度和生产成本，并减轻了机械结构的重量。0005为了实现上述目的，本发明的一种。
13、应用于履带式起重机的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统，其中，包括操作手柄，速度同步控制器，主机控制器，小车控制器，位姿补偿器，主机液压系统及液压马达转速传感器，小车液压系统及液压马达转速传感器，位于主机上的回转角度传感器及位于小车上的履带方向角角度传感器，以及位于主机与小车连接处二联杆机构上的两个回转角度传感器及一个长度传感器，其中，所述操作手柄连接至所述速度同步控制器，所述速度同步控制器又分别与所述主机控制器，所述小车控制器相连通，所述主机控制器和所述小车控制器再分别连接至所述主机液压系统和所述小车液压系统，所述主机液压马达转速传感器连接至主机控制器，所述小车液压马达转速传感器连接。
14、至小车控制器，所述主机上的回转角度传感器、小车上的履带方向角角度传感器以及二联杆上的3个位姿传感器通过所述位姿补偿器连接至所述速度同步控制器及所述小车控制器上。0006根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统，其中，所述小车控制器中包含有小车转速控制器，履带方向角控制器，履带方向角补偿控制器。0007根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统，其中，所述位姿补偿器用于快慢补偿和小车位姿偏差补偿。0008另外，本发明的一种应用于履带式起重机的具有多自由度的四履带配重小车的同说明书CN101973314ACN101973317A2/8页6步控制方法，其包括以下步骤步骤1在同步。
15、控制系统中输入当前小车与主机所处的工况；步骤2计算所述工况下小车履带所需的期望方向角；步骤3检测当前小车履带方向角是否等于所述期望方向角；步骤4若当前小车履带方向角不等于所述期望方向角，在小车控制器的控制下，将小车履带方向角调整至所述期望方向角；若当前小车履带方向角等于所述期望方向角，则跳过此步骤；步骤5当前小车履带方向角等于所述期望方向角后，主机与小车之间进入同步平移的待机状态；步骤6小车与主机之间同步平移过程中，实时调整二者之间的快慢偏差和位姿偏差，以保证同步平移。0009根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，步骤1中，小车与履带所处的工况包括同步回转工况和同步平移工。
16、况。0010根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，同步回转工况下，小车履带的期望方向角为，其中，R为小车的回转半径，K为小车回转中心距离两个小车间的回转中心之间的距离；同步平移工况下，小车的履带期望方向角等于主机的履带方向角。0011根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，步骤4中，调整小车履带的期望方向角包括以下步骤履带方向角控制器J控制器，计算得出小车履带的期望转速，再将小车履带的期望转速和实测转速输入小车转速控制器控制器，控制器则输出比例电磁阀的开度以控制小车液压系统，从而实现对小车履带的驱动，从而发生回转将小车的履带方向角调整至所述期望方向角。。
17、0012根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，履带方向角控制器J控制器根据输入其中的实际测得的履带方向角和期望方向角的差值，基于PID的控制方法，分别计算出两个小车的左右履带的期望转速。0013根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，在小车转速控制器控制器中，小车履带的期望转速与实测转速相减后，基于PID原理进行控制处理，从而得到比例电磁阀的开度以控制小车液压系统。0014根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，在步骤6中，小车与主机之间同步平移过程中，小车的期望转速为速度同步控制器输出的同步期望转速和履带方向角补偿控制器J补偿控制。
18、器输出的转速补偿值之和。0015根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，步骤6中，小车与主机之间的快慢偏差和位姿偏差由位姿补偿器通过主机与小车之间的二联杆上的位姿反馈计算得出。0016根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，在同步回转工况下，位姿补偿器在测量得知回转角和G，二联杆的伸缩长度L，小车的工作半径R，小车1的回转中心距两个小车的回转中心之间的距离K，以及二联杆的伸缩长度L的初始长度L0的情况下，位姿补偿器采用如下方式计算两个小车的方向角J1和J2，两个小车与主机说明书CN101973314ACN101973317A3/8页7之间的工作半径R1和。
19、R2，以及两个小车的回转中心的偏转角度；其中，逆时针方向的角度为“”，顺时针方向的角度为“”。0017根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，在同步平移工况下，在测量得知回转角和G，二联杆的伸缩长度L，小车的工作半径R，小车1的回转中心距两个小车的回转中心之间的距离K，二联杆的伸缩长度L的初始长度L0，以及主机的回转角度ANG_MAIN的情况下，位姿补偿器采用如下方式计算两个小车的初始坐标（X1、X2和Y），以及移动后的坐标（X1、X2Y）其中，逆时针方向的角度为“”，顺时针方向的角度为“”。0018根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，位姿补偿器计算。
20、得出的位姿偏差在位姿补偿控制器中以基于PID的控制方式进行处理，输出位姿补偿值，所述位姿补偿值被输入履带方向角补偿控制器。说明书CN101973314ACN101973317A4/8页80019根据上述的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制方法，其中，位姿补偿器计算得出的快慢偏差在位姿补偿控制器中以基于PID的控制方式进行处理，从而得到快慢偏差的补偿值，所述快慢补偿的偏差值输入速度同步控制器，与操作手柄输入的原始期望速度之和构成同步期望转速。0020因此，本发明的一种应用于履带式起重机的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统及控制方法由于采用了完全释放的三个位姿自由度的结构，大大减少了主。
21、机与小车连接件所承受的应力载荷，有效的保护了主机和小车的连接件同时，减轻了其整体重量，有效的保证了小车与主机之间的同步控制精度。附图说明0021图1为本发明的主机与小车的结构框图；图2为本发明的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统总体控制结构框图；图3为图2中小车控制器的总体控制结构框图；图4为本发明中小车调整履带方向角阶段的小车控制器控制结构图；图5为本发明中小车履带期望方向角的计算原理图；图6为本发明中小车履带转速控制器的控制结构框图；图7为图2中位姿补偿器在同步回转工况下的计算方式示意图；图8为图2中位姿补偿器在同步平移工况下的计算方式示意图。具体实施方式0022下面结合附图对本发。
22、明做进一步详细的说明。0023在本发明中，履带式起重机（以下简称主机）配置有一辆超起配重小车（以下简称小车），该小车配有左右两个可独立围绕自身回转轴回转的履带机构，这两个履带机构简称为小车1和小车2，具体结构框图如图1所示。由图可知，主机通过一个可伸缩的二联杆机构连接在小车上。在上述结构中，整个系统共提供有三个位姿自由度，即回转角和G，以及二联杆的伸缩长度L。其中，第一套履带机构小车1和第二套履带机构小车2能绕各自的滚盘旋转，从而为系统提供了两个自由度，即方向角J1和J2。因此，由主机和小车构成的整个履带式起重机系统共包含有5个自由度。0024在具体起重操作中，主机和小车之间主要有两种工况，即。
23、同步回转工况和同步平移工况。本发明主要对上述具有5个自由度的四履带配重小车进行与主机的同步控制，具体包括小车与主机的同步回转控制和同步平移控制。实现了上述两种同步控制，便可实现主机与小车之间的协调配合，保证了整个系统的正常运作。因此，整个履带式起重机系统中包含有5个驱动马达，以控制上述5个自由度。具体地，通过驱动两辆小车的四条履带的4个液压马达的转速W1L，W1R，W2L，W2R，以及主机回转马达的转速WROTATING（针对同步回转工况）或者主机行走马达的转速WTRAVELING（针对同步平移工况）来控制上述5个自由度。其中，需要注意的是，在同步回转工况下，主机回转时需要有3个马达驱动，由于。
24、这3个马达之间是刚性连接，即转速完全相同，所以将其简化为一个主机回转马达；在同步平移工况下，主机需要独立驱动四条履带，但在不考虑主机拐弯情况下（根据该履带起重机设定工况，同步平移只能直线平移，不能发生拐弯的情况）的同步平移时，设定主机的四条履带速度相同，因说明书CN101973314ACN101973317A5/8页9而简化为一个主机行走马达。0025下面详细介绍一下如何实现小车与主机之间的同步回转和同步平移的控制。该同步控制系统总体的控制策略如下首先，系统根据操作员输入的工况，及主机与小车目前所处的工况，决定主机和小车需要修正的步骤；接着，计算达到操作员期望工况下小车履带应该达到的期望方向角。
25、；然后，通过回转角度传感器，检测当前小车履带方向角是否等于期望方向角，若小车的履带方向角不等于期望方向角，小车控制器通过分别驱动小车1和小车2绕各自回转轴回转来调整履带方向角；在调整小车的履带方向角的过程中，位于小车控制器内的履带方向角控制器根据履带实测方向角和履带期望方向角的差值，以基于PID的控制方法，分别计算小车1左右履带的期望转速以及小车2左右履带的期望转速，最后，基于PID控制的转速控制器根据马达转速传感器的反馈的实测转速以及期望转速的差值输出液压系统开度值，该开度值经过D/A转换器输出调整液压泵比例电磁阀开度，以最终控制小车液压马达输出转速，从而实现小车履带方向角的调整，在方向角调。
26、整完毕后，系统进入同步移动待机状态。在同步平移过程中，操作员通过手柄输入期望移动速度至速度同步控制器；该速度同步控制器根据，从位姿补偿控制器输出的快慢偏差补偿值，以及从手柄输入的期望速度，加权得出期望同步转速；期望同步转速分别输入主机控制器和小车控制器；小车控制器中的履带方向角补偿控制器，根据从位姿补偿控制器输出的位姿偏差补偿值，从传感器反馈回来的履带实测方向角以及最初根据工况决定的履带期望方向角，通过基于PID的方式，输出履带转速的补偿值；该补偿值与上一步中提到的期望同步转速，以及从马达转速传感器反馈回来的实测转速，输入基于PID控制的转速控制器，该控制器输出液压开度并经过随后的D/A转换变。
27、为电流以后输入液压比例电磁阀中，最终调整马达转速。0026图2即为本发明的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统总体结构框图。由图可知，该同步控制系统中包括有操作手柄，速度同步控制器，主机控制器，小车控制器，位姿补偿器，主机液压系统以及小车液压系统，其中，操作手柄与速度同步控制器相连，速度同步控制器又分别与主机控制器，小车控制器相连，主机控制器和小车控制器则分别连接至主机液压系统和小车液压系统，主机液压系统和小车液压系统均经过位姿补偿器连接至速度同步控制器上。另外，（图中未示出）主机液压马达转速传感器连接至主机控制器，小车液压马达转速传感器连接至小车控制器，主机上的回转角度传感器及小车上的。
28、履带方向角角度传感器以及二联杆上的三个位姿传感器通过位姿补偿器连接至速度同步控制器及小车控制器上。其中，小车控制器中包含有小车转速控制器控制器，履带方向角控制器J控制器，履带方向角补偿控制器J补偿控制器。0027通过上述结构的同步控制系统，可实现主机与小车之间的同步控制。参照图2，具体的控制流程如下（1）操作员通过操作手柄输入系统的期望转速0至速度同步控制器；（2）同步控制器经计算后，分别将主机同步期望转速D_MAIN和小车同步期望转速D_SC输入到主机控制器和小车控制器；（3）主机控制器和小车控制器分别根据上述期望转速和液压马达反馈的实际测量转速M_MAIN和M_SC以及从履带方向角补偿控制。
29、器输出的补偿转速，计算液压泵比例电磁阀开度参数VMAIN和VSC并输入到主机液压系统和小车液压系统；（4）主机机构系统和小车机构系统分别反馈位姿关系到位姿补偿器；说明书CN101973314ACN101973317A6/8页10（5）位姿补偿器则将快慢偏差补偿输入到速度同步控制器，将位姿偏差补偿J输入到小车控制器中，以调整位姿偏差；（6）小车控制器再根据上述位姿补偿，回转滚盘反馈来的履带方向角实测值以及根据工况决定的履带方向角期望值，调整四条履带的补偿转速输入到小车转速控制器中。0028下面详细描述一下小车控制器的结构，其具体框图如图3所示。在同步回转工况下，调整履带方向角时，方向角控制器J控。
30、制器计算得出履带的期望转速期望_J；在同步平移工况下，速度同步控制器输出履带的同步期望转速期望_同步，J补偿控制器输出转速补偿值补偿，二者之和作为履带的期望转速。根据不同的工况，系统选择得到不同的履带期望转速期望；接着，转速控制器控制器根据期望和马达转速传感器测量的履带实际转速实测，输出液压泵比例电磁阀开度，从而控制液压系统以调整小车的转速。0029小车控制器中履带方向角的调整则采用如下方法，其具体框图如图4所示。首先，根据工况和操作员的输入计算小车履带的期望方向角；此时比较实际测得的履带方向角J实测，若两个角度不相等则系统进入履带方向角调整阶段；由方向角控制器J控制器根据偏差值，以基于PID。
31、的控制方式，计算得出小车履带的期望转速期望，该转速与实测马达转速实测再经过转速控制器控制器输出液压泵的排量。最后小车1的液压系统根据比例电磁阀的开度输出驱动力至小车1的履带。小车1的履带由于液压驱动力的推动，发生回转并改变了小车1履带的方向角。小车1的履带方向角调整完毕后，小车2采用相同的步骤调整履带方向角。小车1和小车2均调整完毕后，整个同步控制系统进入预备状态。需要注意的是，在小车调整履带方向角的过程中，速度同步控制器，位姿补偿器，以及履带方向角的补偿控制器均不起作用，上述三个控制器均无输入数值或通过选择开关将其输出均设为0；在小车与主机同步平移的过程中，方向角控制器J控制器不起作用。00。
32、30下面详细介绍一下如何根据工况和操作员的输入计算小车履带的期望方向角。在同步回转工况下，图5即为小车履带期望值方向角的计算方法。如图所示，其中，R为小车与主机之间的工作半径，即小车的回转半径，K为小车回转中心距离两小车间的回转中心之间的距离，则小车履带的期望方向角。其中，R为可变的，需要操作员根据当前实际测量值进行输入。在同步平移工况下，小车的履带期望方向角则直接等于主机的履带方向角，即小车履带要与主机履带同向。0031小车控制器中，履带的速度控制如图6所示。由图可知，在同步回转工况下调整履带方向角时，方向角控制器J控制器计算得出履带的期望转速期望_J；在同步平移过程中，速度同步控制器输出履。
33、带的同步期望转速期望_同步，J补偿控制器输出转速补偿值补偿，二者之和作为履带的期望转速。根据不同的工况，系统选择得到不同的履带期望转速期望；接着，将履带期望转速期望与马达转速传感器测量的履带实际转速实测相减，得到的差值以基于PID原理的控制方式进行计算，该PID控制器输出液压开度并经过随后的D/A转换变为电流大小输入液压比例电磁阀中，最终调整马达转速。0032当小车与履带的方向角调整为一致以后，便进入待机状态，即已经完成同步平移前的准备工作。此时，操作员可以通过操作手柄控制小车与主机之间的同步移动。在小车与主机的同步平移过程中，速度同步控制器负责调整小车与主机之间的快慢同步，而履带方向角补偿控。
34、制器则负责调整小车与主机之间的位姿偏差。小车与主机之间的快慢偏差补说明书CN101973314ACN101973317A7/8页11偿值和位姿偏差补偿值具由位姿补偿器计算得出。具体地，位姿补偿器通过主机与小车之间的二联杆上的位姿反馈计算出二者之间的快慢偏差和位姿偏差，这两个值在位姿补偿控制器中以基于PID的控制方式计算出快慢偏差补偿值及位姿偏差补偿值，以便及时调整偏差，保证主机与小车之间的同步行走。0033图7即为位姿补偿器在同步回转工况下的计算方式示意图。0034位姿补偿器在测量得知回转角和G，二联杆的伸缩长度L，小车的工作半径R，小车1的回转中心距两个小车的回转中心之间的距离K，以及二联杆。
35、的伸缩长度L的初始长度L0的情况下，位姿补偿器采用如下方式计算两个小车的方向角J1和J2，两个小车与主机之间的工作半径R1和R2，以及两个小车的回转中心的偏转角度；其中，逆时针方向的角度为“”，顺时针方向的角度为“”。0035图8即为位姿补偿器在同步行走工况下的计算方式示意图。0036在测量得知回转角和G，二联杆的伸缩长度L，小车的工作半径R，小车1的回转中心距两个小车的回转中心之间的距离K，二联杆的伸缩长度L的初始长度L0，以及主机的回转角度ANG_MAIN的情况下，位姿补偿器采用如下方式计算两个小车的初始坐标（X1、X2和Y），以及移动后的坐标（X1、X2Y）说明书CN101973314A。
36、CN101973317A8/8页12其中，逆时针方向的角度为“”，顺时针方向的角度为“”。0037通过求出上述各个值，从而得到代表小车与主机之间快慢偏差的（同步回转工况下）和Y（同步平移工况下）；以及得到代表小车与主机之间位姿偏差的R1、R2同步回转工况下和X1、X2同步平移工况下。0038位姿补偿控制器根据上一步计算得出的快慢偏差值，以基于PID的控制方式计算出快慢偏差补偿值，速度同步控制器则根据该快慢偏差补偿值，调整小车与主机之间的快慢同步。具体来讲，速度同步控制器根据位姿补偿器输出的快慢偏差补偿值调整小车与主机的期望转速。该快慢补偿的偏差值输入速度同步控制器，与操作手柄输入的原始期望速度。
37、之和构成同步期望转速。调整小车与主机的期望转速的基本策略为，先尝试提高慢速机构的期望速度，当调整后依旧无法达到快慢同步时，降低快速机构的期望速度，从而实现小车与主机之间的同步移动。0039位姿补偿控制器根据计算得出的位姿偏差值，以基于PID的控制方式计算出位姿偏差补偿值，履带方向角补偿控制器则根据该位姿偏差补偿值，调整小车与主机之间的位姿同步。具体来讲，位姿偏差补偿值被当做履带方向偏角引入履带方向角补偿控制器。将小车回转滚盘上的角度传感器实测的履带方向角，位姿偏差补偿值以及最初根据工况决定的履带方向角期望值输入履带方向角补偿控制器，则输出小车履带期望转速的补偿值，进而通过改变小车履带速度从而改。
38、变小车履带的行走方向，从而达到补偿位姿偏差的目的。0040以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该应用于履带式起重机的具有多自由度的四履带配重小车的同步控制系统及同步控制方法进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。说明书CN101973314ACN101973317A1/4页13图1说明书附图CN101973314ACN101973317A2/4页14图2图3说明书附图CN101973314ACN101973317A3/4页15图4图5说明书附图CN101973314ACN101973317A4/4页16图6图7图8说明书附图CN101973314A。