[发明专利]基于正反POSICAST输入整形法的起重机防摇控制方法

摘要

本发明涉及一种基于正反POSICAST输入整形法的起重机防摇控制方法，包括方法一：时刻之后的摆角回到零的正反向POSICAST方法、方法二：Td时刻之后的摆角回到零的正反向POSICAST方法、和方法三：时刻之后的摆角回到零的正反向POSICAST方法。其中Td是系统的阻尼振荡周期。本发明适用于有阻尼系统，也适用于无阻尼二阶系统。由于此方法是开环控制方法，本发明的优点是不需要用于闭环反馈的测量传感器。本发明使用阶跃加速度输入，针对的是阶跃加速度输出的整形，与脉冲加速度输入方法比较，速度连续变化，易于工程实现。本发明适用于任何以阶跃信号作为输入，有阻尼的二阶系统，用于防摇摆或者想要某项输出最终回到原始位置的系统。

主权项

1.一种基于正反POSICAST输入整形法的起重机防摇控制方法，系统通过控制小车的加速度ac，进而调节小车的运行速度Vc；其中，负载质量为m,吊绳长度为L,负载通过吊绳和小车相连,负载摇摆时的切向加速度为am，切向速度为Vm，k为摆角最后稳定时的幅值，ωn为自然震荡频率，ξ为阻尼比，ωd为阻尼震荡频率，吊绳与垂直方面的夹角为θ，所述系统的阶跃响应是：T_d是小车和负载构成的系统的阻尼振荡周期；为阶跃响应的峰值时间；σ为超调量，其特征在于，所述基于正反POSICAST输入整形法的起重机防摇控制方法是时刻之后的摆角回到零的正反向POSICAST方法，具体方法如下：加速阶段，在t₁＝0时刻给正向加速度阶跃，幅值是在t₂＝t_p时刻再给正向加速度阶跃，幅值是在t₁＝0时刻和t₂＝t_p时刻分别给定不同的加速度阶跃，这种方式构成加速阶段t₁＝0时刻和t₂＝t_p时刻的正向POSICAST输入整形；在t₃＝2t_p时刻给负向加速度阶跃，幅值是在t₄＝3t_p时刻再给负向加速度阶跃，幅值是在t₃＝2t_p时刻和t₄＝3t_p时刻分别给定不同的加速度阶跃，这种方式构成加速阶段t₃＝2t_p时刻和t₄＝3t_p时刻的反向POSICAST输入整形；加速阶段t₁＝0时刻和t₂＝t_p时刻的正向POSICAST输入整形和加速阶段t₃＝2t_p时刻和t₄＝3t_p时刻的反向POSICAST输入整形联合作用，使得摆角在T时刻回到0；减速阶段，在进入减速阶段的初始时刻t₅＝t₄+0给负向加速度阶跃，幅值是在t₆＝t₄+t_p时刻再给反向加速度阶跃，幅值是在进入减速阶段的初始时刻t₅＝t₄+0和t₆＝t₄+t_p时刻分别给定不同的加速度阶跃，这种方式构成减速阶段初始时刻t₅＝t₄+0和t₆＝t₄+t_p时刻的正向POSICAST输入整形；在t₇＝t₄+2t_p时刻给正向加速度阶跃，幅值是在t₈＝t₄+3t_p时刻再给正向加速度阶跃，幅值是在进入减速阶段的t₇＝t₄+2t_p时刻和t₈＝t₄+3t_p时刻分别给定不同的加速度阶跃，这种方式构成减速阶段t₇＝t₄+2t_p时刻和t₈＝t₄+3t_p时刻的反向POSICAST输入整形；减速阶段初始时刻t₅＝t₄+0和t₆＝t₄+t_p时刻的正向POSICAST输入整形和减速阶段t₇＝t₄+2t_p时刻和t₈＝t₄+3t_p时刻的反向POSICAST输入整形联合作用，使得摆角在进入减速阶段后的T时刻回到0。