[发明专利]一种塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法及其设备

权利要求书

1.一种塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制方法，应用于包括附着装置的塔吊-索塔结构中，其中，附着装置的撑杆固定连接于塔吊和索塔之间，其特征在于，所述方法包括：

A、采集塔吊-索塔结构耦合振动的激励响应信号；

B、根据激励响应信号的强度信息选择振动控制的类型，所述振动控制的类型包括主动振动控制和被动振动控制；

当选择主动振动控制时，通过控制撑杆上的振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力；

当选择被动振动控制时，通过控制撑杆上的振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的被动控制力。

2.如权利要求1所述的振动控制方法，其特征在于，所述激励响应信号的强度信息包括塔吊-索塔结构耦合振动的频率，则步骤B中，当塔吊-索塔结构耦合振动的频率小于设定频率时，选择主动振动控制；当塔吊-索塔结构耦合振动的频率不小于设定频率时，选择被动振动控制。

3.如权利要求2所述的振动控制方法，其特征在于，所述激励响应信号的强度信息进一步包括位移信息和速度信息，则通过控制撑杆上的振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力，包括：

B11、根据激励响应信号的位移信息和速度信息计算出振动控制装置的主动控制力和驱动电压；

B12、根据所述驱动电压驱动振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力。

4.如权利要求3所述的振动控制方法，其特征在于，所述振动控制装置为液压作动器，包括比例阀、伺服阀和液压缸，则

步骤B12包括：关闭比例阀并对伺服阀施加驱动电压，在伺服阀的调节下，通过液压缸的活塞杆对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力；

所述通过控制撑杆上的振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的被动控制力，包括：打开比例阀，使液压缸与比例阀形成闭环的液压系统，在比例阀的调节下，通过液压缸的活塞杆对撑杆施加与振动方向相反的被动控制力。

5.如权利要求1所述的振动控制方法，其特征在于，在步骤A之前，进一步包括：

C1、对塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制进行仿真，得到模拟激励下的模拟时域响应信息；

C2、根据模拟时域响应信息判断模拟振动控制是否获得设定的振动控制效果，如果是，执行步骤A；否则，返回步骤C1。

6.如权利要求5所述的振动控制方法，其特征在于，所述步骤C1包括：

C11、建立塔吊-索塔结构简化力学模型；

C12、计算振动控制装置对撑杆施加的模拟主动控制力；

C13、对塔吊-索塔结构简化力学模型进行瞬态有限元仿真并得到模拟激励下的模拟时域响应信息。

7.如权利要求6所述的振动控制方法，其特征在于，步骤B中，所述当选择主动振动控制时，通过控制撑杆上的振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力，包括对塔吊-索塔结构简化力学模型的应用。

8.一种塔吊-索塔结构耦合振动的振动控制设备，其特征在于，包括：

振动控制装置，位于塔吊-索塔结构的附着装置的撑杆上，用于在塔吊-索塔结构产生耦合振动时对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力或被动控制力；

传感器，用于采集塔吊-索塔结构耦合振动的激励响应信号；

控制器，用于根据激励响应信号的强度信息选择振动控制的类型，所述振动控制的类型包括主动振动控制和被动振动控制，当选择主动振动控制时，通过控制振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力，当选择被动振动控制时，通过控制振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的被动控制力。

9.如权利要求8所述的振动控制设备，其特征在于，所述激励响应信号的强度信息包括塔吊-索塔结构耦合振动的频率，则所述控制器，用于在塔吊-索塔结构耦合振动的频率小于设定频率时选择主动振动控制，在塔吊-索塔结构耦合振动的频率不小于设定频率时选择被动振动控制。

10.如权利要求9所述的振动控制设备，其特征在于，所述激励响应信号的强度信息进一步包括位移信息和速度信息，则所述控制器，用于根据激励响应信号的位移信息和速度信息计算出振动控制装置的主动控制力和驱动电压，并根据所述驱动电压驱动振动控制装置对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力。

11.如权利要求10所述的振动控制设备，其特征在于，所述振动控制装置为作动器。

12.如权利要求11所述的振动控制设备，其特征在于，所述作动器为液压作动器，包括比例阀、伺服阀和液压缸，其中，

所述液压缸包括活塞、由活塞隔开的两腔油缸和位于活塞两侧并伸出两腔油缸外与撑杆接触的活塞杆；

当比例阀打开时，所述液压缸与比例阀形成闭环的液压系统，在比例阀的调节下，通过活塞杆对撑杆施加与振动方向相反的被动控制力；当比例阀关闭、伺服阀被驱动电压驱动时，所述液压缸在伺服阀的调节下，通过活塞杆对撑杆施加与振动方向相反的主动控制力。