CN118306920B - 一种液压牵引机的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压牵引机的控制系统及控制方法，对液压牵引机的启动、工作和停止的过程进行调控，在设备操作人员扳动操作手柄启动牵引作业的时候，无论操作手柄开启速度快慢和实际开度大小，无论卷筒上承担的负载大小，均能够带载平稳起步，液压泵均会提供充足的动力，不会导致启动瞬间压力剧烈的波动，也不会导致负载造成的卷筒瞬间回溜现象；在牵引作业工作过程中，当操作手柄的开度保持不变时，牵引机均能够保持恒速牵引，不受外部负载变化的影响；在停止牵引作业的时候，无论操作手柄复位的速度快慢，均可实现完全无冲击的安全停止作业，避免因为制动器制动太快导致的剧烈压力冲击或者制动器制动过慢导致的卷筒回溜情况。

Description

一种液压牵引机的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，尤其是指一种液压牵引机的控制系统及控制方法。

背景技术

液压牵引机一般采用液压闭式系统与开式液压系统组合传动方式，其液压动力系统主要组成包括发动机、电比例双向液压泵、液压马达，电磁换向阀等，其中液压马达通过减速机和齿轮副传动驱动卷筒进行双向旋转，通过减速机上联结的制动器实现可靠制动。从使用工况上看，当需要进行牵引作业时，液压泵工作，制动器打开，驱动液压马达带动卷筒旋转，当牵引作业停止时，控制液压泵停止工作，液压马达停止旋转，同时制动器结合，外部负载通过制动器承担，确保卷筒处于安全停止状态。从以上描述工况可以看出，液压泵和液压马达的工作和制动器的打开和关闭表现为联动关系，从实际使用需求出发，需要精确匹配这两个动作，对应控制手柄的扳动控制，实现平稳、安全可靠的牵引作业或者停机制动作业。

传统的牵引机存在两个问题：

在牵引机开始牵引时，由于上次牵引机停止作业的时候可能带着一定的负载，由于启动动力不足，容易导致造成瞬间压力剧烈的波动、卷筒回溜，甚至因动力不足导致熄火的情况，存在一定的安全隐患；

在停止牵引机的时候，制动器过早制动，会对制动器造成一定的压力冲击；制动器过晚制动，会出现卷筒回溜的情况。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中牵引机在启动、工作和停止作业时存在的问题，提供一种液压牵引机的控制系统及控制方法，对液压牵引机的启动、工作和停止的过程进行调控，保证液压牵引机能够平稳起步、恒速牵引，且能够安全停止作业。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种液压牵引机的控制方法，包括以下步骤：

启动牵引作业：

S1、以任意开度、任意扳动速度操作手柄从中位至牵引位置，以变化电流值I1控制液压泵排量，变化电流值I1按照标定的时间相关的递增方式逐渐增加，此时液压泵的工作压力将逐渐升高，开始预加压过程；

S2、在液压泵压力逐渐升高的过程中，获取液压泵实时的压力值C，与非易失性存储器里的压力标定值C2比较，当压力值C大于等于压力标定值C2的时候，控制制动电磁阀得电，制动器打开，液压马达开始旋转并逐渐加速；

S3、在液压马达转速逐渐升高的过程中，获取液压马达的实时转速n，与液压马达的标定的马达稳定工作转速n1比较，当实时转速n大于等于转速标定值n1的时候，牵引系统完成平稳启动过程，此时液压泵的控制电流将从变化电流值I1切换至和当前手柄开度相对应的液压泵控制电流I2；

持续恒速牵引作业：

S4、从当前手柄开度可比例计算出目标牵引速度V1作为目标值，从转速传感器测量到的实际转速可比例计算得到当前牵引速度V作为反馈值，计算V1和V的偏差，采用PID调节的闭环控制方式，动态调整液压泵控制电流I2，使V1和V的偏差趋近于0，此时牵引机将处于恒速牵引状态，当操作人员改变控制手柄的开度时，重复以上过程，将依据更改后的手柄开度重新实现恒速牵引作业；

停止牵引作业：

S5、以任意开度、任意扳动速度操作手柄回到中位，液压泵控制电流恢复至0，此时液压泵将停止输出液压油，液压马达转速逐渐降低，速度降低的快慢和当前卷筒的负载相关；

S6、在手柄关闭开关触发的时候，获取液压泵实时的压力值C，将压力值C写入非易失性存储器里，即为存储值C1,根据存储值C1计算得到下次启动时非易失性存储器里的压力标定值C2；

S7、在液压马达转速逐渐降低的过程中，获取液压马达的实时转速n，与液压马达的平稳停止转速标定值n2比较，当实时转速n小于等于转速标定值n2的时候，控制制动电磁阀失电，此时制动器平稳制动。

在本发明的一个实施例中，在执行启动牵引作业的时候，以任意开度启动手柄后，根据非易失性存储器里的压力标定值C2计算得出控制发动机油门转速值E1，将油门转速值E1通过CAN总线发送至发动机控制器，使发动机提供与非易失性存储器里的压力标定值C2相匹配的转速，制动器打开后，发动机转速与手柄开度比例正相关，随着手柄的扳动角度逐渐增大，发动机转速比例增大，匹配调整卷筒的转速。

在本发明的一个实施例中，在执行停止牵引作业的时候，将手柄复位后，根据非易失性存储器里的重新计算的压力标定值C2计算得出控制发动机油门转速值E1，将油门转速值E1通过CAN总线发送至发动机控制器，使发动机降低至与非易失性存储器里的压力标定值C2相匹配的转速，制动器制动后，发动机转速降至待机转速，待机转速通过油门电位计进行调节。

在本发明的一个实施例中，在步骤S1中，手柄作为牵引作业控制信号的输入，提供一个电压比例信号和两个方向信号的输入，方向信号为开关量信号，用于控制作业、停止以及作业方向，电压比例信号根据手柄开度的变化调节。

在本发明的一个实施例中，在步骤S2和步骤S6中，采用压力传感器获取液压系统实时的压力值C。

在本发明的一个实施例中，在步骤S3和步骤S7中，采用转速传感器获取液压马达的实时转速n。

在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，动态调整输出电流值的过程为：根据手柄开度、发动机转速、设备传动比参数计算得出PWM电流基准值I2，同时分别以目标牵引速度V1和实际牵引速度V的差值作为PID调节的目标值和反馈值，动态调整液压泵控制电流I2，使V1和V的偏差趋近于0。

在本发明的一个实施例中，通过电磁阀控制制动器中油路的通断，所述电磁阀得电，油路导通，制动器打开，卷筒可以旋转；所述电磁阀失电，油路关闭，制动器结合，卷筒不能转动。

在本发明的一个实施例中，在执行恒速牵引作业的时候，通过牵引力预置电位计设定牵引力预设值，根据该预设值计算对应的压力值C3；牵引过程中，若牵引力突然减小，牵引机继续以手柄开度计算的目标牵引速度V1运行；若牵引力突然变大，当压力传感器测得的实时压力值C大于预置压力值C3时，执行步骤S5～S7。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种液压牵引机的控制系统，能够完成上述控制方法，包括：

控制器，能够执行上述控制方法；

液压泵，所述液压泵为电比例变量泵，所述液压泵集成有双向比例电磁阀，可通过比例电流输入来控制电磁阀的开度实现液压泵的不同排量调节；

液压马达，通过减速机和齿轮副与卷筒连接，驱动所述卷筒转动；

发动机，与所述液压泵连接，通过驱动液压泵旋转将其做功转化为液压系统压力能，为液压系统提供能量供给；

制动器，用于将卷筒上的外部负载转移至设备机械结构件上，当制动器可靠制动后，液压泵将处于低压待机状态；

电磁阀，所述电磁阀为二位三通电磁换向阀，所述电磁阀用于控制制动器油路通断，进而控制制动器开合，制动器开启后，卷筒上的外部负载由液压马达承受和驱动，实现牵引机牵引或送线作业；

压力传感器，所述压力传感器安装于液压泵的工作油口，用来测量液压泵的实时压力，所述压力传感器测量的压力大小和卷筒当前承受的外部负载正相关；

转速传感器，所述转速传感器安装在液压马达上，通过线缆和控制器相联结，用于测量液压马达的实时转速；

手柄，作为牵引作业控制信号的输入元件，通过线缆和控制器相联结，所述手柄提供一个电压比例信号和两个方向信号的输入，方向信号为开关量信号，用于控制作业、停止以及作业方向；

油门电位计，通过线缆和控制器相联结，用于设定发动机转速；

牵引力预置电位计，通过线缆和控制器相联结，用于设定设备最大牵引力。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的液压牵引机的控制方法，对液压牵引机的启动、工作和停止的过程进行调控，在完全不依赖于操作人员的工作经验和操控方式的情况下，保证液压牵引机能够平稳起步、恒速牵引，且能够安全、平稳、无冲击停止作业。

在启动牵引作业的时候，设定受控的、定值起步的、随时间递增的初始电流值控制液压泵排量，这样不论以怎样的开度操作手柄，都会以一个随设备当前作业状态变化的电流控制液压泵压力逐渐升高，基于控制器的控制能力可响应速度，其快速性和平稳性不依赖于操作人实际的操作方式，在压力逐渐升高的过程中，实时采集液压泵的压力值，与非易失性存储器里的压力标定值进行比较，此处非易失性存储器里的压力标定值就是根据上一次停机是的负载压力值计算得到的，只有当压力值大于压力标定值的时候，才会控制制动器打开，此时液压系统压力可以精确匹配卷筒当前负载，避免大负载由设备机架瞬间转移至液压系统而导致的剧烈冲击；

在制动器打开后，为了保证手柄的开度能够与液压马达的速度相匹配，在液压马达转速逐渐升高的过程中，获取液压马达的实时转速，与液压马达的转速标定值比较，该转速标定值根据牵引机实际的需求设定的标准转速值，当实时转速大于转速标定值的时候，表示牵引机完成平稳启动，此时输出电流值将平稳切换至和手柄开度对应的计算值，结合目标速度和反馈速度的偏差形成闭环控制，使液压马达的转速与牵引速度目标值一致。

在这种控制逻辑下，无论操作手柄开度如何，无论卷筒上承担的负载大小，均能够带载平稳起步，液压系统均会提供充足及时的动力，不会导致启动瞬间压力剧烈的波动，也不会导致因液压系统响应滞后不能及时匹配负载造成卷筒回溜现象，在持续牵引作业过程中，无论负载变化，牵引速度始终保证和手柄开度对应的目标牵引速度趋于一致。

在进行牵引作业的时候，控制系统基于非易失性存储器里的当前储存值和实时手柄开度合理配置柴油机工作转速，同时动态调整输出电流值以控制液压泵排量，使实际牵引速度与控制手柄给定的牵引速度目标值始终趋于一致，并不受负载变化的影响，自动保持恒速牵引，当操作人员改变手柄开度时，重复上述调节方法，将按照新的开度快速响应并重新进入恒速牵引；

在停止牵引作业的时候，不是在手柄恢复至中位第一时间闭合制动器使卷筒停止转动，而是根据手柄比例量归零快速降低液压泵的控制电流归零，当液压泵停止后，液压马达将在外部负载的作用下转速快速降低，在这个过程中获取液压马达的实时转速，与液压马达的平稳制动转速标定值比较，该转速标定值接近于零，可根据特定规格的设备进行试验标定，当实时转速小于等于转速标定值的时候，控制制动器制动，这样，无论操作人员是否剧烈操作手柄或操作手柄恢复速度的快慢，均可实现完全无冲击的安全停止作业，避免因为制动器制动太快导致的压力冲击或者制动器制动过慢导致的卷筒回溜情况。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的液压牵引机的控制方法的步骤图；

图2是本发明的液压牵引机启动牵引作业的流程图；

图3是本发明的液压牵引机停止牵引作业的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1

在控制液压牵引机作业的时候主要存在三种工况，即：启动牵引机、恒速牵引作业、停止牵引机，参照图1所示，本发明公开了一种液压牵引机的控制方法，在上述三种工况中分别提供了不同的控制方法，包括以下步骤：

启动牵引作业：

S1、以任意开度、任意扳动速度操作手柄从中位至牵引位置，以变化电流值I1控制液压泵排量，I1的值在Imin和Imax之间，Imin的值是液压泵可响应并动作的初始值，Imax的值对应的液压泵排量能够保证压力建立且对应卷筒转动速度大于标定的马达稳定工作转速n1，I1的值将从Imin起步，按照标定的时间相关的递增方式逐渐增加，此时液压泵的工作压力将逐渐升高，开始预加压过程。

S2、在液压泵压力逐渐升高的过程中，通过压力传感器获取液压泵实时的压力值C，与非易失性存储器里的压力标定值C2比较（首次下载程序时C2标定为0），当压力值C大于等于压力标定值C2的时候，控制制动电磁阀得电，制动器打开，液压马达开始旋转并逐渐加速。

S3、在液压马达转速逐渐升高的过程中，通过转速传感器获取液压马达的实时转速n，与液压马达的标定的马达稳定工作转速n1比较，当实时转速n大于等于转速标定值n1的时候，牵引系统完成平稳启动过程，此时液压泵的控制电流将从I1平稳且迅速切换至和当前手柄开度相对应的液压泵控制电流I2。

持续恒速牵引作业：

S4、从当前手柄开度可比例计算出目标牵引速度V1作为目标值，从转速传感器测量到的实际转速可比例计算得到当前牵引速度V作为反馈值，计算V1和V的偏差，采用PID调节或其它可行的闭环控制方式，动态调整液压泵控制电流I2，使V1和V的偏差趋近于0，此时牵引机将处于恒速牵引状态，当操作人员改变控制手柄的开度时，重复以上过程，将依据更改后的手柄开度重新实现恒速牵引作业。

停止牵引作业：

S5、以任意开度、任意扳动速度操作手柄回到中位，中位开关触发，对应开关量由TRUE变为FALSE，液压泵控制电流恢复至0，此时液压泵将停止输出液压油，液压马达转速逐渐降低，速度降低的快慢和当前卷筒的负载等因素相关。

S6、在手柄关闭开关触发的时候，获取液压泵实时的压力值C，将压力值C写入非易失性存储器里（替代原来储存的“0”值），即为存储值C1,根据存储值C1计算得到下次启动时非易失性存储器里的压力标定值C2，一般地C2≤C1，其差值（C1-C2）和当前手柄的开度值正相关，可结合不同机型调试进行优化并最终确定。

S7、在液压马达转速逐渐降低的过程中，获取液压马达的实时转速n，与液压马达的平稳停止转速标定值n2（n2接近于0）比较，当实时转速n小于等于转速标定值n2的时候，控制制动电磁阀失电，此时制动器平稳制动。

操作现有技术的牵引机的时候，由于操作习惯不同，启动牵引机扳动手柄时的位置和速度各不相同，有一些操作人员会一点点的缓慢扳动手柄，牵引机会被慢慢启动；而有人操作人员会快速大幅度的扳动手柄，此时牵引机在启动的瞬间压力剧烈波动，会造成牵引机的启动冲击，另外，在牵引机每一次停机的时候，卷筒上都可能承担一定程度的负载，在重新进行牵引作业的时候，如果不对液压泵进行控制，很有可能会启动动力不足，导致卷筒回溜的，甚至因动力不足导致熄火的情况，存在一定的安全隐患。

参照图2所示，采用本发明的控制方法对其改进后，在启动牵引作业的时候，同时对液压泵的压力和液压马达的转速进行调节：

一方面：当手柄以任意开度、任意扳动速度操作手柄从中位至牵引位置后，无论手柄扳动的速度和角度如何，都设定一定的初始电流值I1控制液压泵排量，这样不论以怎样的开度操作手柄，都会以一个实时动态调整的电流控制液压泵压力逐渐升高，并不会根据操作人员推动手柄的开度提供不同的液压泵排量，在压力逐渐升高的过程中，通过压力传感器实时采集液压泵的压力值C，与非易失性存储器里的压力标定值C2进行比较，标定值C2是根据上一次停止作业时的负载压力值计算得到的，只有当压力值C大于压力标定值C2的时候，才会控制制动器打开，保证液压系统能够提供足够的动力以抵抗上一次停机时的负载，在制动器打开后，无论操作手柄开度如何，无论卷筒上承担的负载大小，均能够带载平稳起步，液压系统均会提供充足的动力，不会导致启动瞬间压力剧烈的波动，也不会导致负载造成的卷筒回溜现象。

在液压马达转速逐渐升高的过程中，通过转速传感器获取液压马达的实时转速n，与液压马达的标定的马达稳定工作转速n1比较，当实时转速n大于等于转速标定值n1的时候，牵引系统完成平稳启动过程，此时液压泵的控制电流将从I1平稳且迅速切换至和当前手柄开度相对应的液压泵控制电流I2；

具体地，为了保证手柄的开度能够与液压马达的速度相匹配，在液压马达转速逐渐升高的过程中，获取液压马达的实时转速n，与液压马达的转速标定值n1比较，该转速标定值n1根据牵引机实际的需求设定的标准转速值，当实时转速n大于转速标定值n1的时候，表示牵引机能够完成所需的牵引速度，动态调整输出电流值以控制液压泵排量，使液压马达的转速与牵引速度目标值N一致，在后续使用牵引机的过程中，实际牵引速度能够根据手柄的开度进行调整。

另一方面，在持续恒速牵引作业的时候，当手柄扳动离开中位后，从当前手柄开度可比例计算出目标牵引速度V1作为目标值，从转速传感器测量到的实际转速可比例计算得到当前牵引速度V作为反馈值，计算V1和V的偏差，其中：所述手柄开度与目标牵引速度V1可以参考对照表得到，实际转速与当前牵引速度V，也存在固定比例计算关系，采用PID调节或其它可行的闭环控制方式，动态调整液压泵控制电流I2，使V1和V的偏差趋近于0。

在本实施例中，根据手柄开度(能够对应获得目标牵引速度V1)、液压泵实时压力C、发动机转速E、设备传动比等参数计算得出基准电流I2，计算过程分为以下几个步骤：

（1）根据液压泵实时压力C确定发动机的油门转速值E1，E1的值和C为正比例关系，即E1=K1×C，比例常数K1与发动机的实际功率输出功率曲线相关；

（2）随着手柄开度的增大，发动机转速E在E1和Emax之间变化，Emax为发动机的最高转速；

（3）在一定手柄开度下的基准电流I2=K2×(V1/E)，比例常数K2与主泵最大排量、主泵实际排量与电流的比例关系、马达排量、设备传动比等参数有关。

采用PID调节或其它可行的闭环控制方式，在基准电流I2的基础上，实时比较目标牵引速度V1和速度传感器反馈实际牵引速度V，动态调整液压泵控制电流I2，使V1和V的偏差趋近于0，此时牵引速度完全和手柄的开度对应的速度V1一致，牵引机能够保持速度为目标值V1恒速作业。

在本实施例中，通过发动机控制液压马达的转速的过程为：在执行启动牵引作业的时候，以任意开度启动手柄后，油门转速值E1和前述的方法相同，由于此时制动器尚未开启，计算时用非易失性存储器里的压力标定值C2替代液压泵实时压力C，即E1= K1×C2,将油门转速值E1发送至发动机控制器，制动器打开后，用液压泵实时压力C替代非易失性存储器里存储值C2,发动机转速与手柄开度比例正相关，随着手柄的扳动角度逐渐增大，发动机转速比例增大，匹配调整卷筒的转速。

参照图3所示，本发明公开了两种停止牵引作业的过程,一种是正常停止牵引作业的过程，即主动停止牵引作业，另一种是异常停止牵引作业的过程，即被动停止牵引作业。

具体地，在主动停止牵引作业的时候，操作手柄从以任意开度回到中位，将此时通过压力传感器测得的当前压力值写入控制器非易失性存储器，记为存储值C1，它代表了制动前对应的当前负载值，根据存储值C1计算得到下次启动时非易失性存储器里的压力标定值C2，其中：C2=C1-ΔC, ΔC为设置值，其最小值为0，其取值和液压系统的响应时间相关，可通过设备定型试验进行标定设置，合理设置ΔC可以有效避免超调现象的发生；同时，液压泵的控制电流变为0，液压泵停止输出，压力逐渐降低，液压马达的速度逐渐降低；

在液压马达转速逐渐降低的过程中，通过转速传感器测量的转速进行判断，获取液压马达的实时转速，与液压马达的转速标定值n2比较，当实时转速小于转速标定值n2的时候，控制制动器制动，这样，操作手柄以任意开度、任意扳动速度从中位至牵引位置，均可实现完全无冲击的安全停止作业，避免因为制动器制动太快导致的压力冲击和制动器损伤或者制动器制动过慢导致的回溜情况。

在执行停止牵引作业的时候，将手柄复位后，根据非易失性存储器里的压力标定值C2计算得出控制发动机油门转速值E1，将油门转速值E1发送至发动机控制器，使发动机降低至与非易失性存储器里的压力标定值C2相匹配的转速，制动器制动后，发动机转速降至待机转速。

另一种是异常停止牵引作业，具体地，在持续恒速牵引作业的时候，如果出现意外情况，例如：被牵引的物料意外卡死等非正常作业状态导致牵引力突然增大，那么为了保证施工的安全，就会被动停止牵引作业，具体的方法为:设定牵引力预设值对应的执行压力值C3，当牵引力突然变大，液压系统实时的压力值C大于执行压力值C3时，液压泵停止输出液压油，液压马达转速逐渐降低，制动器制动，停止牵引作业。

在被动停止牵引作业后，需要将手柄从触发保护状态前的手柄角度恢复至中位，此时处理器接收到手柄回到中位的信号，设备从保护状态跳出，设备恢复正常。

具体地，在本实施例中，所述手柄为作为牵引作业控制信号的输入，提供一个电压比例信号和两个方向信号的输入，方向信号为开关量信号，用于控制作业、停止以及作业方向，电压比例信号根据手柄开度的变化调节。

在本实施例中，通过电磁阀控制制动器的开合；设置牵引力预置电位计用于设定设备最大牵引力。

实施例2

在上述实施例1的基础上，为了实现上述实施例1的方法，本发明还提供了一种液压牵引机的控制系统，包括：

控制器，能够执行上述控制方法；

液压泵，所述液压泵为电比例变量泵，所述液压泵集成有双向比例电磁阀，通过比例电流输入来调节电磁阀的开度实现液压泵的排量调节；

液压马达，通过减速机和齿轮副与卷筒连接，驱动所述卷筒转动；

发动机，与所述液压泵连接，通过驱动液压泵旋转将其做功转化为液压系统压力能，为液压系统提供能量供给；

制动器，用于将卷筒上的外部负载转移至设备机械结构件上，所述制动器上配置有控制油口，当控制油口和压力油回路联通时，内部的活塞克服弹簧压紧力并动作，制动片摩擦阻力消失，制动器处于打开状态，不再产生制动扭矩；当控制油口和压力油回路断开时，活塞在弹簧力作用下复位，制动片产生足够的摩擦阻力，制动器处于制动状态，液压系统将处于低压待机状态；

电磁阀，所述电磁阀为二位三通电磁换向阀，所述电磁阀用于控制制动器压力油路的通断，进而控制制动器开合，制动器开启后，卷筒上的外部负载由液压马达承受和驱动，实现牵引机牵引或送线作业；

压力传感器，所述压力传感器安装于液压泵的工作油口，用来测量液压系统的实时工作压力；

转速传感器，所述转速传感器安装在液压马达上，通过线缆和控制器相联结，用于测量马达实时转速；

手柄，作为牵引作业控制信号的输入元件，通过线缆和控制器相联结，所述手柄提供一个电压比例信号和两个方向信号的输入，方向信号为开关量信号，用于控制作业、停止以及作业方向；

油门电位计，通过线缆和控制器相联结，用于设定发动机转速；

牵引力预置电位计，通过线缆和控制器相联结，用于设定设备最大牵引力。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种液压牵引机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

启动牵引作业：

S1、以任意开度、任意扳动速度操作手柄从中位至牵引位置，以变化电流值I1控制液压泵排量，变化电流值I1按照标定的时间相关的递增方式逐渐增加，此时液压泵的工作压力将逐渐升高，开始预加压过程；

S2、在液压泵压力逐渐升高的过程中，获取液压泵实时的压力值C，与非易失性存储器里的压力标定值C2比较，当压力值C大于等于压力标定值C2的时候，控制制动电磁阀得电，制动器打开，液压马达开始旋转并逐渐加速；

S3、在液压马达转速逐渐升高的过程中，获取液压马达的实时转速n，与液压马达的标定的马达稳定工作转速n1比较，当实时转速n大于等于转速标定值n1的时候，牵引系统完成平稳启动过程，此时液压泵的控制电流将从变化电流值I1切换至和当前手柄开度相对应的液压泵控制电流I2；

持续恒速牵引作业：

S4、从当前手柄开度比例计算出目标牵引速度V1作为目标值，从转速传感器测量到的实际转速比例计算得到当前牵引速度V作为反馈值，计算V1和V的偏差，采用PID调节的闭环控制方式，动态调整液压泵控制电流I2，使V1和V的偏差趋近于0，此时牵引机将处于恒速牵引状态，当操作人员改变控制手柄的开度时，重复以上过程，将依据更改后的手柄开度重新实现恒速牵引作业；

停止牵引作业：

S5、以任意开度、任意扳动速度操作手柄回到中位，液压泵控制电流恢复至0，此时液压泵将停止输出液压油，液压马达转速逐渐降低，速度降低的快慢和当前卷筒的负载相关；

S6、在手柄关闭开关触发的时候，获取液压泵实时的压力值C，将压力值C写入非易失性存储器里，即为存储值C1,根据存储值C1计算得到下次启动时非易失性存储器里的压力标定值C2；

S7、在液压马达转速逐渐降低的过程中，获取液压马达的实时转速n，与液压马达的平稳停止转速标定值n2比较，当实时转速n小于等于转速标定值n2的时候，控制制动电磁阀失电，此时制动器平稳制动；

在执行恒速牵引作业的时候，通过牵引力预置电位计设定牵引力预设值，根据该预设值计算对应的压力值C3；牵引过程中，若牵引力突然减小，牵引机继续以手柄开度计算的目标牵引速度V1运行；若牵引力突然变大，当压力传感器测得的实时压力值C大于预置压力值C3时，执行步骤S5～S7。

2.根据权利要求1所述的液压牵引机的控制方法，其特征在于：在执行启动牵引作业的时候，以任意开度启动手柄后，根据非易失性存储器里的压力标定值C2计算得出控制发动机油门转速值E1，将油门转速值E1通过CAN总线发送至发动机控制器，使发动机提供与非易失性存储器里的压力标定值C2相匹配的转速，制动器打开后，发动机转速与手柄开度比例正相关，随着手柄的扳动角度逐渐增大，发动机转速比例增大，匹配调整卷筒的转速。

3.根据权利要求1所述的液压牵引机的控制方法，其特征在于：在执行停止牵引作业的时候，将手柄复位后，根据非易失性存储器里的重新计算的压力标定值C2计算得出控制发动机油门转速值E1，将油门转速值E1通过CAN总线发送至发动机控制器，使发动机降低至与非易失性存储器里的压力标定值C2相匹配的转速，制动器制动后，发动机转速降至待机转速，待机转速通过油门电位计进行调节。

4.根据权利要求1所述的液压牵引机的控制方法，其特征在于：在步骤S1中，手柄作为牵引作业控制信号的输入，提供一个电压比例信号和两个方向信号的输入，方向信号为开关量信号，用于控制作业、停止以及作业方向，电压比例信号根据手柄开度的变化调节。

5.根据权利要求1所述的液压牵引机的控制方法，其特征在于：在步骤S2和步骤S6中，采用压力传感器获取液压系统实时的压力值C。

6.根据权利要求1所述的液压牵引机的控制方法，其特征在于：在步骤S3和步骤S7中，采用转速传感器获取液压马达的实时转速n。

7.根据权利要求1所述的液压牵引机的控制方法，其特征在于：在步骤S3中，动态调整输出电流值的过程为：根据手柄开度、发动机转速、设备传动比参数计算得出PWM电流基准值I2，同时分别以目标牵引速度V1和实际牵引速度V的差值作为PID调节的目标值和反馈值，动态调整液压泵控制电流I2，使V1和V的偏差趋近于0。

8.根据权利要求1所述的液压牵引机的控制方法，其特征在于：通过电磁阀控制制动器中油路的通断，所述电磁阀得电，油路导通，制动器打开，卷筒旋转；所述电磁阀失电，油路关闭，制动器结合，卷筒不能转动。

9.一种液压牵引机的控制系统，能够完成上述权利要求1～8任意一项所述的控制方法，其特征在于：包括：

控制器，能够执行上述控制方法；

液压泵，所述液压泵为电比例变量泵，所述液压泵集成有双向比例电磁阀，通过比例电流输入来控制电磁阀的开度实现液压泵的不同排量调节；

液压马达，通过减速机和齿轮副与卷筒连接，驱动所述卷筒转动；

发动机，与所述液压泵连接，通过驱动液压泵旋转将其做功转化为液压系统压力能，为液压系统提供能量供给；

制动器，用于将卷筒上的外部负载转移至设备机械结构件上，当制动器可靠制动后，液压泵将处于低压待机状态；

电磁阀，所述电磁阀为二位三通电磁换向阀，所述电磁阀用于控制制动器油路通断，进而控制制动器开合，制动器开启后，卷筒上的外部负载由液压马达承受和驱动，实现牵引机牵引或送线作业；

压力传感器，所述压力传感器安装于液压泵的工作油口，用来测量液压泵的实时压力，所述压力传感器测量的压力大小和卷筒当前承受的外部负载正相关；

转速传感器，所述转速传感器安装在液压马达上，通过线缆和控制器相联结，用于测量液压马达的实时转速；

手柄，作为牵引作业控制信号的输入元件，通过线缆和控制器相联结，所述手柄提供一个电压比例信号和两个方向信号的输入，方向信号为开关量信号，用于控制作业、停止以及作业方向；

油门电位计，通过线缆和控制器相联结，用于设定发动机转速；

牵引力预置电位计，通过线缆和控制器相联结，用于设定设备最大牵引力。