[发明专利]权重实时优化液压爬模爬升同步控制系统、方法

说明书

本发明属于工程建设控制数据处理技术领域，公开了权重实时优化液压爬模爬升同步控制系统、方法。智能控制系统用于接收来自爬模状态传感系统的各类信号，并对信号进行运算，相互比对从而对同步系统的工作状态做出判断，输出控制信号至同步系统；同步系统用于接收到来自智能控制系统的控制信号，实时调整顶升速度，实现对爬模顶升行程的同步控制；爬模状态传感系统，用于完成系统状态的实时监测与反馈，将监测到的状态变量反馈给智能控制系统，实现液压爬模爬升同步控制系统的闭环同步控制。本发明运用滑模趋近律对观测偏差进行抑制，增强系统鲁棒性，达到消除匹配扰动和非匹配扰动等因素影响的目的，提高系统控制精度。

技术领域

本发明属于工程建设控制数据处理技术领域，尤其涉及权重实时优化液压爬模爬升同步控制系统、方法。

背景技术

在国内建筑施工领域，液压油缸已经在爬模、低位顶模等模架体系中得到广泛应用，由于液压模架体系各支承点位的油缸受力不同，普通的液压模架体系较难做到精确同步顶升，而油缸顶升的同步性对于液压模架的结构安全具有重大影响，同步性较差轻则造成架体拉裂，影响模架使用安全，重则使架体严重倾斜甚至破坏，造成工程事故。

中国专利公开号CN106401175A，公开日：2017年02月15日，专利名称“液压爬模全自动爬升系统及其控制方法”公开了一种爬模爬升的同步控制技术方案：所述全自动爬升系统包括液压机械系统、数字传感系统及爬升控制系统。其中，所述数字传感系统包括位移传感器及“0-1”信号发射器，用以测量上防坠器、下防坠器之间的距离，并检测卡爪是否位于卡空中；所述爬升控制系统在判定液压油缸状态及卡爪与卡孔的位置关系后，智能切换液压油缸的伸缸、缩缸操作。

中国专利公开号CN216647156U，公开日：2022年05月31日，专利名称“一种液压爬模的智能控制系统”公开了一种爬模爬升的同步控制技术方案：爬模架升降时通过位移式传感器获取模架位移参数，主控单元控制器通过对比各个作业面模架的位移参数以判断整个爬模架各个位置是否升降同步，一旦同步误差超出15mm，主控单元控制器会控制相应的纠偏阀纠偏对应位置的油缸，以使同步误差回到5mm内，从而保证整个液压爬模装置升降时的爬模精度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术已经提出一些爬模爬升的同步系统，但是现有的同步系统其位移监测方法单一，仅通过设置位移传感器监测位移，容易产生偶然性，难以具有极高的精度，同时上述的现有技术其控制系统采用并行控制和主从控制的传统控制方法，这是一种非耦合控制，即各液压回路中控制信号相互独立，其控制方式结构简单，但应对机械耦合、外界干扰和偏载等多种时变因素影响能力较小，受扰动因素影响易产生较大的同步误差。

解决上述问题及缺陷本发明带来的意义为：本发明针对上述问题通过设置多个方法位移监测，如采用激光位移计直接测量各架体顶升位移，速度传感器、加速度传感器采集爬模爬升工况下各架体顶升速度和加速度用于计算其各架体的顶升位移，和观测器采用图像识别技术在外部监测爬升时相邻架体顶升位移差量，采用交叉耦合位移补偿控制通过误差补偿对控制信号进行调节，最后通过对其权重进行实时优化控制，达到极高的同步精度，同时观测器采用感知系统感知在爬升过程障碍物，并进行安全判断。

同时根据接收来自传感器位移信号和压力信号，通过预设的反步控制算法，输出设置相应的虚拟控制量对系统状态变量和扰动进行重建及反馈补偿，运用滑模趋近律对观测偏差进行抑制，增强系统鲁棒性，达到消除匹配扰动和非匹配扰动等因素影响的目的，提高系统控制精度。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了权重实时优化液压爬模爬升同步控制系统、方法。

所述技术方案如下：权重实时优化液压爬模爬升同步控制方法，包括以下步骤：

S1，爬模机分段进行爬升控制；

S2，爬模机整体进行爬升控制，各架体之间采用相邻偏差耦合位移同步控制策略，并取同一架体内液压缸平均位移做该爬模机的实际位移；