[发明专利]控制起重机的驱动装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制起重机的驱动装置的方法。本发明在这方面尤其涉及一种用于控制起重机，特别是回转装置和/或变幅机构的控制方法，其中吊杆末端期望的运动作为输入值，在此基础上计算用于控制驱动装置的控制参数。本发明还涉及用于控制起重机的提升装置的方法，其中负载期望的升降运动作为输入值，在此基础上计算用于控制驱动装置的控制参数。根据本发明的起重机的驱动装置尤其是液压驱动装置。然而，也可以使用电驱动装置。在这方面，提升装置可通过如液压缸或缩回机构来实现。

背景技术

在已知的用于控制起重机驱动装置的方法中，操作者通过手柄设置吊杆末端在水平方向上期望的运动，并且因此设置负载在水平方向上的期望的运动，并且由此基于回转装置和变幅机构的运动学计算用于控制这些驱动装置的控制参数。操作者还通过手柄预先设定负载的期望的升降运动，并且由此计算控制提升装置的控制参数。

此外还已知用于负载摆动阻尼的方法，其中，期望的负载运动取代吊杆末端的运动作为输入值，以计算用于控制驱动装置的控制参数。例如可依靠驱动装置的运动用悬挂在吊索上的负载的运动的物理模型来避免由于驱动装置的相应控制而引起负载的球形摆动振荡。

然而，已知的用于控制起重机的方法会在起重机结构上产生可观的应变。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于控制起重机驱动装置的方法，其减小了在起重机结构上的这样的应变。

为此本发明提供一种用于控制起重机、尤其是回转装置和/或变幅机构的驱动装置的方法，其中吊杆末端的期望的运动作为输入值，基于该输入值计算驱动装置控制的控制参数，其特征在于，在减弱固有振荡的控制参数的计算中考虑了包括驱动装置和起重机结构的系统的振荡动力学。

在根据本发明的用于控制起重机特别是回转装置和/或变幅机构的驱动装置的方法中，期望的吊杆末端的运动作为输入值，基于此计算用于控制驱动装置的控制参数。根据本发明规定，在控制参数的计算中考虑驱动装置和起重机结构的系统的内部振荡动力学，以阻尼固有振荡。在此方面，驱动装置可为液压驱动装置。然而，也可以使用电驱动装置。

在这方面，本发明的发明人已经发现固有振荡可对起重机结构和驱动装置施加巨大的应变。相反的，通过在计算控制参数中考虑驱动装置和起重机结构的内部振荡动力学，可阻尼并有利地在很大程度上避免固有振荡。在另一方面，这具有吊杆末端准确地跟随预设的期望的运动而不振荡的优点。另一方面，起重机结构和驱动装置没有处在任何由固有振荡引起的应变下。因此，根据本发明的对固有振荡的衰减，在服务寿命和维持费用上具有积极效果。

有利的是，根据本发明的方法可用在这样的起重机上，其中，吊杆以绕水平变幅轴线可变幅的方式枢转地连接到塔体。通过在塔体和吊杆之间设置的吊杆缸，吊杆在变幅平面内可向上和向下(摆动)变幅。也可等同地使用缩回机构，其通过在变幅平面内设置吊索作为变幅机构来移动吊杆。接下来，通过回转装置(尤其是液压马达形式的回转装置)，塔体可绕竖向轴线转动。塔体可设置在底盘上，该底盘可通过行走装置移动。

根据本发明的方法可使用于任何期望的起重机，例如，港口起重机，并且尤其是港口移动式起重机。

根据本发明，驱动装置的控制有利地在物理模型的基础上进行，该物理模型描述了取决于控制参数的起重机端部的运动。物理模型的使用可快速地将控制方法适用不同类型的起重机。在这方面，无需首先通过测量费时费力地来确定振荡特性，而是可通过参照物理模型来描述。此外，物理模型允许起重机结构的振荡动力学的实际的描述，从而可衰减所有相关的固有振荡。为了达到此目的，物理模型不仅描述了驱动装置和起重机结构的运动学，还描述了驱动装置和起重机结构的振荡动力学。

控制参数的计算有利地在物理模型的反演的基础上进行，该物理模型描述了根据控制参数的起重机端部的运动。因此，通过根据吊杆末端期望的运动的反演获得控制参数。

描述了取决于控制参数的起重机末端的运动的模型优选是非线性的。由于导致起重机结构的固有振荡的决定性作用是非线性的，这在控制中获得了较高的精确度。

如果使用液压或压力驱动装置，由于液压流体的可压缩性，模型优选考虑驱动装置的固有振荡。该可压缩性导致了起重机结构的振荡，该振荡可在起重机机构上施加可观的应变。通过考虑液压流体的可压缩性，可衰减这些震动。

根据本发明的方法有利地用于控制用作变幅机构的变幅缸，在控制参数的计算中考虑了缸体的枢转连接运动学和起重机吊杆的质量和惯性。由此可衰减在变幅平面中的吊杆的固有振荡。