[发明专利]一种无人值守天车的拟人控制方法和控制模块

说明书

技术领域

本发明设计一种天车的控制方法和控制模块,尤其是一种无人值守天车的拟人控制方法和控制模块,属于天车自动控制技术领域。

背景技术

随着科学技术的进步，智能化工厂的发展，人工智能化的库房管理所带来的经济效益为钢铁行业注入了新的活力，其中库房管理的智能化和信息化对于企业整个生产环节和物流环节的桥梁作用有目共睹。无人值守天车作为库房管理中的主要设备，其作用是决定性的，而正是由于工厂的智能化和信息化的发展，使企业运转节奏明显加快，无人值守天车作为起桥梁作用的主要设备，它的运行效率直接影响着企业运转的各个环节。目前，在钢铁企业中生产线满负荷生产时，无人值守天车全速运行也无法满足生产线上下物料的需求；在成品库发货量大时，无人值守天车也无法满足发货需求。目前影响无人值守天车运行效率的主要有以下3个原因：

1.无人值守天车的主要运行设备有大车、小车及主钩；目前，国内外对无人值守天车的控制主要采用顺序控制方法，顺序控制的特点就是一步接一步的动作，上一步动作完成，下一步才能动作。在无人值守天车中顺控的特点是:1)大车与小车都到目标位后，主钩才能动作；2)主钩到目标位后，大车及小车才能进行下一动作。又由于大车、小车及主钩的控制方法绝大多数采用的是位置控制，即根据目标值与实际值差值决定大车、小车及主钩的速度，越接近目标值速度越慢，运行相同的距离也就越耗时，这样的控制方式就引起了顺控步与步之间的衔接时间过长，后一个动作等待时间过长，直接导致无人值守天车一个工作循环时间加长。

2. 无人值守天车在吊物过程中，吊物会产生惯性摆动，吊物摆动影响无人值守天车的正常作业，所以控制吊物摆动是无人值守天车控制中必不可少的部分；目前国内普遍采用的是速度分段控制法，它的缺点是摆角控制精度低，且当无人值守天车到达目标位后，无法在进行摆动调整，只能等待吊物摆动自由停止，又因为无人值守天车定位精度要求高，摆角要控制到±1度以内，才允许下放吊物，所以此方法适用于摆角要求不高的场合，用于无人值守天车控制摆角，需要更多的等待时间，这也是导致无人值守天车工作循环时间长的原因。

3. 无人值守天车自身的大车、小车及主钩电机功率和其他电气及机械特性的原因，使无人值守天车在全速运行时也难以达到高效率。

无人值守天车作为钢铁企业各个环节的重要串联设备，提高它的运行效率、减少它的周期运行时间，满足高速生产和物流需求，是当前天车无人值守系统需要解决的首要问题，基于当前复杂的钢铁形势，如何解决这一难题并使之成为公司的创效点意义重大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种无人值守天车的拟人控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

技术方案一：

一种无人值守天车的拟人控制方法，包括下放主钩步骤：由以下具体步骤组成：

步骤A-1：根据吊物的尺寸信息、吊装位置以及吊物放置位置与地面相对高度，计算出主钩下降的目标值以及主钩从当前位置下降到目标值所需的下降时间T1；

步骤A-2：根据所述主钩下降时间T1和无人值守天车的大车或小车的运行参数，计算出在主钩下降时间T1内大车或小车的移动距离S1；

步骤A-3：在大车或者小车距离行驶目标位置的距离小于等于移动距离S1时，控制主钩下降。

所述的无人值守天车的拟人控制方法，还包括相同的大车和小车启动步骤：在无人值守天车取放吊物的过程中，当主钩高度提升到安全高度H2以后，控制大车或小车启动，开始运行。

所述无人值守天车的拟人控制方法，还包括相同的大车和小车的阶跃脉冲减速调整步骤,由以下具体步骤组成：

步骤B-1：当大车或小车运行至距离目标值小于等于预设阈值时，判断所述吊物的摆角θ是否处于±1度以内；如果是，转向步骤B-2，否则，转向步骤B-3；

步骤B-2：所述大车或小车以原有的斜坡速度V2继续运行至目标位置；结束；

步骤B-3：实时监控及判断所述吊物摆角θ的度数；第一预设角度大于第二预设角度；如果摆角θ大于等于第一预设角度，转向步骤B-4，如果摆角θ小于等于第二预设角度，转向步骤B-5，如果摆角θ介于第一预设角度和第二预设角度之间，则保持当前输出速度；这样实时控制直至大车或小车抵达目标位置，结束；

步骤B-4：所述大车或小车的最终输出速度V1调整为V1=V2+V3；V3为速度调整值，其脉冲宽度和幅值根据摆角θ超出预设的控制角度范围的大小及其周期确定，以达到精确控制；结束；