[发明专利]一种可实现随机位置停车的桥式起重机定位防摇控制方法

说明书

本发明提供一种可实现随机位置停车的桥式起重机定位防摇控制方法，小车随机位置停车下的定位防摇控制：以小车运行速度为期望速度，初始负载摆角为零，采用预先构建的以速度为输入的起重机随机位置停车定位防摇控制器，在给定停止信号前，只进行负载摆角反馈防摇控制，在给定停止信号后，设定给定停止信号时小车的位移为零，利用速度编码器实时反馈的小车速度计算小车位移，进行位置闭环控制，从而实现双闭环控制；大车定位防摇控制与小车相同；可实现随机停车，并减少位置传感器的使用，利用简单的速度编码器来进行短距离的位置反馈，在不影响控制效果的同时降低成本，而且会使得控制系统更简单，能抵御外界冲击。

技术领域

本发明涉及起重机领域，具体涉及一种可实现随机位置停车的桥式起重机定位防摇控制方法。

背景技术

桥式起重机是一种应用十分广泛的工业起重吊运装备。作为一种特种大型机械设备，在各种各样的工业环境使用过程中，也对一系列保障其安全、高效、稳定运行的自动化控制技术有相当的需求。

桥式起重机在作业中采用缆绳吊运货物，货物伸展方向与起重机小车大车运动平面呈大角度相交。由于在吊运过程中会伴随着货物的加速与减速，由于加减速过程的存在，起重机势必会存在摆动问题，这种摆动在起重机的启动和制动过程中较为明显。摆动问题对速度的提升有一定制约，货物吊运速度越大摆动越难以控制，而且在吊运结束时由于摆动的存在会使货物难以精确定位，加长了吊运时间，影响了吊运效率的提升。同时摆动的存在也对吊运过程中的安全性带来了影响，比如在冶金工业，起重机吊运钢水包的过程中对摆动的要求极为严格，如果吊运过程中钢包存在较大摆动轻则会造成钢水洒漏重则会造成钢包倾覆，带来极大的安全隐患。

目前，桥式起重机闭环防摇控制策略主要是角度单闭环控制，小车的最终位置和操作人员的期望位置差距较大，在实际应用过程中，难以实现随机停车码放，影响工作效率，可行性较差。少量闭环防摇控制系统增加了位移传感器，常用的位移传感器有超声波传感器、激光和红外线传感器等，价格普遍比较昂贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可实现随机位置停车的桥式起重机定位防摇控制方法，在不影响控制效果的同时降低了成本，同时也使得整个控制系统相较于双闭环更简单，并具有抵抗外界冲击能力。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种可实现随机位置停车的桥式起重机定位防摇控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、预设：设定小车期望运行速度V_x、大车期望运行速度V_d、加速过程的加速度为a，起吊绳长l；

S2、小车随机位置停车下的定位防摇控制：以小车运行速度V_x为期望速度，起吊绳长为l，初始负载摆角为零，采用预先构建的以速度为输入的起重机随机位置停车定位防摇控制器，在起重机操作工人发出给定停止信号前，只进行负载摆角反馈防摇控制，在起重机操作工人发出给定停止信号后，设定给定停止信号时小车的位移为零，利用速度编码器实时反馈的小车速度计算小车位移，进行位置闭环控制，从而实现双闭环控制；

S3、大车随机位置停车下的定位防摇控制：以大车运行速度V_d为期望速度，起吊绳长为l，初始负载摆角为零，采用预先构建的以速度为输入的起重机随机位置停车定位防摇控制器，在起重机操作工人发出给定停止信号前，只进行负载摆角反馈防摇控制，在起重机操作工人发出给定停止信号后，设定给定停止信号时大车的位移为零，利用速度编码器实时反馈的大车速度计算大车位移，进行位置闭环控制，从而实现双闭环控制；

所述的起重机随机位置停车定位防摇控制器采用以速度为输入的起重机动力学模型传递函数。

按上述方案，在负载摆角反馈防摇控制和位置闭环控制中，采用的控制方法均为PID控制算法。

按上述方案，绳长通过起升编码器实时测量获得。