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原文传递一种桥式吊车运行末段防摇定位方法及系统

专利名称：	一种桥式吊车运行末段防摇定位方法及系统
摘要：	本发明提出一种桥式吊车运行末段防摇定位方法及系统，工业运行环境中的桥式吊车在运行末段难以保证位置精度且负载无残余摆动，本发明针对这一特点，在运行末段设计基于专家规则的角度反馈控制器，根据采集到的负载摆角及角速度来抑制负载摆角，设计PD控制器作为位置反馈控制器来保证位置精度，同时设计前向通道补偿将位置控制和角度控制耦合，提高了工业生产中桥式吊车吊运载物的安全性、可靠性及工作效率。所述一种桥式吊车运行末段防摇定位系统包括角度测量仪模块(101)、激光测距仪模块(102)、PLC模块(103)、上位机模块(104)、变频器模块(105)、电机模块(106)。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学;南京科远自动化集团股份有限公司;南京闻望自动化有限公司
发明人：	陈有成;牛丹;朱昱璇;李奇;魏双;刘进波
专利状态：	有效
申请号：	CN201811431682.6
公开号：	CN109384149A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204
代理人：	柏尚春
分类号：	B66C13/06(2006.01)I;B;B66;B66C;B66C13
申请人地址：	210096 江苏省南京市玄武区四牌楼2号
主权项：	1.一种桥式吊车运行末段防摇定位方法，其特征在于该方法为设计专家规则和输出反馈实现在桥式吊车运行末端的快速防摇和精确定位，包括以下步骤：步骤1：对角度测量仪采集到的载物角度信号进行限幅滤波，设定两次采样之间允许的最大偏差值ΔD，角度测量仪检测到新值F(n)时进行判断：当F(n)‑F(n‑1)＜ΔD，则输出值Fo＝F(n)，本周期检测值有效；当F(n)‑F(n‑1)＞ΔD，则输出值Fo＝F(n‑1)，使用上周期检测值代替本周期检测值，限幅滤波可有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰；步骤2：设计基于专家规则的角度反馈控制器，设小车加速度与载物角速度方向相同，当载物角速度θ'＜0，小车加速度a＜0，小车减速；当载物角速度θ'＞0，小车加速度a＞0，小车加速，设计角度反馈控制器的传递函数为G(s)＝K(Ts+1)，s为拉普拉斯算子，载物角度的门限值为0＜θ1＜θ2，载物角速度门限值为0＜θ1'＜θ2'，角度反馈控制器的比例系数K遵从如下的自适应法则：角度反馈控制器的时间常数T遵从如下的自适应法则：步骤3：设计位置反馈控制器，对于位置反馈控制器，角度反馈控制器的调节时间相对较小，将角度反馈控制器等效为一个比例环节，设计传递函数为的控制器作为位置反馈控制器，同时将控制器放在反馈通道消除PD环节中零点对系统动态性能的影响；步骤4：设计前向通道补偿，在前向通道内加入一个比例环节K3，调节前向通道增益使得在快速抑制载物摆动的同时使桥式吊车准确定位；步骤5：设计负载角度幅值采集器，在载物做类单摆运动的一个周期内，分别采集载物角度的最高值θmax和最低值θmin，得出载物在做类单摆运动的一个周期内的摆动幅度Δθ＝θmax‑θmin；步骤6：根据工业现场要求确定桥式吊车小车位置精度和载物摆角限值θ0，当桥式吊车在运行末段小车的位置误差在允许范围内且Δθ＜θ0时，停止向变频器模块发送加速度大小及方向指令，整个防摇定位系统运行结束。
所属类别：	发明专利