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原文传递用于控制负载的运动的控制装置和方法

专利名称：	用于控制负载的运动的控制装置和方法
摘要：	本发明公开了一种用于控制承载装置的负载的运动的控制装置。承载装置可以例如是起重机，并且负载可以通过连接到起重机的悬挂点的绳索被承载。控制装置包括：输入接口，用于接收指示负载的目标速度的输入信号；输出接口，用于提供指示悬挂点的参考速度的输出信号；以及处理系统，构成用于基于输入信号生成输出信号的信号处理路径。信号处理路径包括至少一个有限脉冲响应滤波器，所述至少一个有限脉冲响应滤波器用于抑制其频率为负载的固有摆动频率的信号分量。由于有限的脉冲响应，由滤波器引起的稳定效应和尾端效应的时间长度是有限且确定的。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	芬兰;FI
申请人：	伟肯有限公司
发明人：	亚可·奥利拉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
申请号：	CN201910302694.7
公开号：	CN110386552A
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	李江晖
分类号：	B66C13/06(2006.01);B;B66;B66C;B66C13
申请人地址：	芬兰瓦萨
主权项：	1.一种控制装置，用于控制非刚性地连接到悬挂点的负载的运动，所述控制装置包括：输入接口，所述输入接口用于接收指示所述负载的目标速度的输入信号；输出接口，所述输出接口用于提供指示所述悬挂点的参考速度的输出信号；和处理系统，所述处理系统构成用于根据所述输入信号生成所述输出信号的信号处理路径，其中所述信号处理路径包括至少一个有限脉冲响应滤波器，所述至少一个脉冲响应滤波器用于抑制其频率是所述负载的固有摆动频率的信号分量。 2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述至少一个有限脉冲响应滤波器包括彼此串联或并联连接的多于一个的有限脉冲响应滤波器。 3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述至少一个有限脉冲响应滤波器在所述负载的固有摆动频率处或所述固有摆动频率附近具有传递零点。 4.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述至少一个有限脉冲响应滤波器包括移动平均滤波器。 5.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述信号处理路径还包括至少一个带阻滤波器，所述带阻滤波器具有在所述至少一个有限脉冲响应滤波器的第一边带上的阻带，所述至少一个带阻滤波器与所述至少一个有限脉冲响应滤波器串联连接，所述至少一个带阻滤波器布置在所述至少一个有限脉冲响应滤波器的下游，并且所述至少一个带阻滤波器包括无限脉冲响应滤波器。 6.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述信号处理路径包括位于所述至少一个有限脉冲响应滤波器前面的抽取器和位于所述至少一个有限脉冲响应滤波器之后的内插器，所述抽取器使所述至少一个有限脉冲响应滤波器的采样率小于所述输入信号的采样率，而所述内插器使所述输出信号的采样率大于所述至少一个有限脉冲响应滤波器的采样率。 7.根据权利要求6所述的控制装置，其中，所述输入接口被配置为接收指示所述固有摆动频率的数据，并且所述处理系统被配置为根据所述固有摆动频率的变化来改变所述抽取器的抽取率。 8.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述信号处理路径包括用于限制提供给所述至少一个有限脉冲响应滤波器的滤波器输入信号的变化率的输入整形器，所述输入整形器插入在所述至少一个有限脉冲响应滤波器的上游或被集成到所述至少一个有限脉冲响应滤波器中的在沿信号流方向上是第一的第一个有限脉冲响应滤波器中。 9.根据权利要求8所述的控制装置，其中，所述输入整形器被配置为限制所述滤波器输入信号的延迟版本与所述滤波器输入信号之间的差的绝对值。 10.一种用于操纵负载的系统，所述系统包括：承载装置，所述承载装置包括用于承载负载的悬挂点和用于移动所述悬挂点的可控驱动器，其中所述负载非刚性地连接到所述悬挂点；以及控制装置，所述控制装置用于接收指示所述负载的目标速度的输入信号，并且用于向所述可控驱动器提供指示所述悬挂点的参考速度的输出信号，其中所述控制装置包括：输入接口，所述输入接口用于接收所述输入信号；输出接口，所述输出接口用于将所述输出信号提供给所述可控驱动器；以及处理系统，所述处理系统构成用于基于所述输入信号生成所述输出信号的信号处理路径，所述信号处理路径包括至少一个有限脉冲响应滤波器，所述至少一个有限脉冲响应滤波器用于抑制其频率为负载的固有摆动频率的信号分量。 11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述承载装置是用于承载所述负载的起重机，所述起重机具有连接到所述悬挂点的悬挂绳索。 12.一种用于控制非刚性地连接到悬挂点的负载的运动的方法，所述方法包括：接收指示所述负载的目标速度的输入信号；将所述输入信号提供给信号处理路径，以生成指示悬挂点的参考速度的输出信号，和根据所述信号处理路径的输出信号控制所述悬挂点的运动，其中所述信号处理路径包括至少一个有限脉冲响应滤波器，所述至少一个有限脉冲响应滤波器用于抑制其频率为所述负载的固有摆动频率的信号分量。 13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述至少一个有限脉冲响应滤波器包括彼此串联或并联连接的多于一个的有限脉冲响应滤波器。 14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述至少一个有限脉冲响应滤波器具有在所述负载的固有摆动频率处或所述固有摆动频率附近的传递零点。 15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述至少一个有限脉冲响应滤波器包括移动平均滤波器。 16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述信号处理路径还包括至少一个带阻滤波器，所述带阻滤波器具有在所述至少一个有限脉冲响应滤波器的第一边带上的阻带，所述至少一个带阻滤波器与所述至少一个有限脉冲响应滤波器串联连接，所述至少一个带阻滤波器布置在所述至少一个有限脉冲响应滤波器的下游，并且所述至少一个带阻滤波器包括无限脉冲响应过滤器。 17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述信号处理路径包括位于所述至少一个有限脉冲响应滤波器前面的抽取器和位于所述至少一个有限脉冲响应滤波器之后的内插器，所述抽取器使所述至少一个有限脉冲响应滤波器的采样率小于所述输入信号的采样率，而所述内插器使所述输出信号的采样率大于所述至少一个有限脉冲响应滤波器的采样率。 18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法包括：接收指示所述固有摆动频率的数据，并根据所述固有摆动频率的变化来改变所述抽取器的抽取率。 19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述信号处理路径包括输入整形器，所述输入整形器限制提供给所述至少一个有限脉冲响应滤波器的滤波器输入信号的变化率，所述输入整形器插入所述至少一个有限脉冲响应滤波器的上游，或者被集成到所述至少一个有限脉冲响应滤波器中的在信号流方向上是第一的第一个有限脉冲响应滤波器中。 20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述输入整形器限制所述滤波器输入信号的延迟版本与所述滤波器输入信号之间的差的绝对值。 21.一种非易失性计算机可读介质，所述非易失性计算机可读介质被编码有用于控制非刚性地连接到悬挂点的负载的运动的计算机程序，所述计算机程序包括用于控制可编程处理器以执行以下操作的计算机可执行指令：构成信号处理路径；接收指示所述负载目标速度的输入信号；将所述输入信号提供给所述信号处理路径以生成指示所述悬挂点的参考速度的输出信号；和根据所述信号处理路径的输出信号控制所述悬挂点的运动，其中所述计算机程序包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于配置所述信号处理路径，以包括至少一个有限脉冲响应滤波器，所述至少一个有限脉冲响应滤波器用于抑制其频率为负载的固有摆动频率的信号分量。
所属类别：	发明专利