[发明专利]消除塔式起重机载荷摆动PLC变频调速控制系统

权利要求书

1、消除塔式起重机载荷摆动PLC变频调速控制系统，其特征在于：根据塔式起重机三大运行机构的动力学特性和载荷摆动特性，建立塔式起重机的惯性极坐标系、非惯性笛卡尔坐标系和非惯性球坐标系；根据Lagrange-Euler方程建立塔式起重机非线性动力学模型和线性化动力学模型；基于塔式起重机载荷摆动特性，应用时滞滤波理论提出EI时滞滤波器，将这一时滞滤波器应用于消除载荷摆动的控制系统中，开发出基于时滞滤波理论消除载荷摆动的PLC变频调速控制系统。

2、根据权利要求1所述的消除塔式起重机载荷摆动PLC变频调速控制系统，其特征在于：根据载荷在随着悬挂点运动的同时做空间摆运动，而且摆长不断变化的运动特点，建立惯性极坐标系，坐标原点取在塔身回转中心线与起重臂回转面交点处；同时建立非惯性笛卡儿坐标系和非惯性球坐标系，坐标原点取在起升钢丝绳的悬挂点处，并且随着小车同步移动。

3、根据权利要求1所述的消除塔式起重机载荷摆动PLC变频调速控制系统，其特征在于：根据Lagrange-Euler方程建立塔式起重机非线性动力学模型，在小摆角的情况下，将非线性模型线性化处理，揭示载荷摆动与塔式起重机的动力学参数之间的关系。

4、根据权利要求1所述的消除塔式起重机载荷摆动PLC变频调速控制系统，其特征在于：将塔式起重机系统归结为含有刚性模态的二阶振荡系统，回转机构、变幅机构的运动是刚体运动，钢丝绳和载荷构成了振动模态，载荷摆动线性化模型是关于摆角的振荡环节，摆动频率与钢丝绳长度有关，摆动阻尼与提升速度有关，摆动幅值与变幅机构、回转机构的加速度有关，起升运动使系统成为弱阻尼系统，因此载荷摆动模型是变参数二阶振荡环节。

5、根据权利要求1所述的消除塔式起重机载荷摆动PLC变频调速控制系统，其特征在于：时滞滤波器是由一系列的脉冲组成，其传递函数为

GiS(s)=Σi=1nAi·exp(-sti)]]>

式中，A_i为第i个脉冲的幅值，t_i为第i个脉冲的作用时间，n为脉冲个数，s为Laplace算子。