[发明专利]用于人工操作的桥式起重机吊钩防摇控制方法及系统

摘要

本发明涉及一种用于人工操作的桥式起重机吊钩防摇控制方法及系统。该方法包括获取大车或者小车的实际运行速度以及目标运行速度；根据所述实际运行速度利用软测量方法计算吊钩摆角和吊钩摆角速度；根据所述吊钩摆角和所述吊钩摆角速度采用状态反馈控制方法计算状态反馈增益，以使大车或者小车的实际运行速度为所述目标运行速度以及吊钩摆角在误差范围内。该系统用于实现上述方法。本发明可以精确控制大车、小车运行速度以及吊钩的摆角。

主权项

一种用于人工操作的桥式起重机吊钩防摇控制方法，其特征在于，包括：获取大车或者小车的实际运行速度以及目标运行速度；根据所述实际运行速度利用软测量方法计算吊钩摆角和吊钩摆角速度，其中所述吊钩摆角的计算表达式为：θ(k)=1l+gT2[T(v(k)-v(k-1))+2lθ(k-1)-lθ(k-2)];]]>式中，θ(k)表示当前控制周期计算所得的吊重摆角；θ(k‑1)表示上一控制周期计算所得的吊重摆角；θ(k‑2)表示相对θ(k‑1)上一控制周期计算所得的吊重摆角；l表示钢丝绳理论的计算绳长；g表示重力加速度；T表示变频器的控制周期；v(k)表示传感器在当前控制周期所测的小车的运行速度；v(k‑1)表示传感器上一控制周期所测的小车的运行速度；根据所述吊钩摆角和所述吊钩摆角速度采用状态反馈控制方法计算状态反馈增益，以使大车或者小车的实际运行速度为所述目标运行速度以及吊钩摆角在误差范围内，其中所述状态反馈控制方法采用以下步骤获取：建立桥式起重机的数学模型，采用小车‑吊重系统模型，运动学方程为：lθ··-v·+gθ=0;]]>式中，l表示钢丝绳长，表示小车或者大车的加速度，表示吊钩摆角加速度；获取小车的实际运行速度；根据所述实际运行速度结合预设模型计算吊钩摆角以及吊钩摆加角速度；选取状态变量，将所述桥式起重机的数学模型在状态空间中表示；获取软测量环节；获取状态反馈并计算状态反馈增益，所述状态反馈增益通过配置期望极点的方法计算，所述期望极点包括2个闭环主导极点和1个远极点组成；其中，2个闭环主导极点利用下式计算得到：μ1,2=-ζωn±ωn1-ζ2j;]]>远极点利用下式计算得到：μ3=-10(-ζωn)2+ωn2(1-ζ2);]]>式中，ζ表示阻尼比，取值范围[0.7，0.9]；自然频率ta表示大车或者小车的加速时间。