[發明專利]履帶式起重機協調吊裝的控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201410008907.2
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103792916A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 李彥明;席行飛;劉成良
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及電氣控制技術，尤其涉及一種履帶式起重機協調吊裝的控制裝置及控制方法。

背景技術

隨著核電、石油、化工、造船等重大工程建設規模越來越大、工期越來越短，為了提高工程建設的施工質量與施工效率，對模塊化整體結構吊裝提出了要求，出現了起重能力過3000噸的超大噸位履帶起重機。超大噸位履帶起重機結構及控制復雜，價格昂貴，而且需求總量不大，工程完工后易造成設備的閑置與資源浪費。智能化協調控制是工程機械的發展趨勢。

經對現有技術的文獻檢索并沒有發現在履帶起重機方面有關協調同步工作的文獻。在電機方向，中國發明專利《一種用于多臺無刷直流電機協調控制的裝置》，（申請號CN201110284940.4，公開號：CN102355179A）。該專利公開了一種用于多臺無刷直流電機協調控制的裝置，異步串行通信設備完成計算機和主控制器之間指令及反饋信號的傳輸；CAN總線實現主控制器與各個分控制器的信號傳輸；分控制器解算主控制器下達的指令，通過專用驅動芯片將分控制器產生的PWM信號放大，控制各個無刷直流電機，同時各個分控制器實時采集電機轉速、母線電流、轉子位置的數據，上傳至主控制器進行整合，然后上傳至計算機。該發明結構簡單，控制算法簡潔，可提高多電機控制系統的協調性與穩定性。但存在以下不足：[1]采用同一主控制器進行各電機的控制，屬于同一裝備的多軸控制，不能滿足不同主體裝備之間的協調運動；[2]主要完成各運動軸之間的速度協調，但對位移及力之間協調控制沒有涉及。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供了一種履帶式起重機協調吊裝的控制裝置及控制方法，可最少利用兩臺低噸位履帶起重機通過協調運動共同完成吊裝大噸位重物的需要，完成吊裝任務后，起重機又可分別從事其它作業，實現資源的合理利用，大大降低了成本，并使工作更加靈活。

本發明的技術解決方案如下：

一種履帶式起重機協調吊裝的控制裝置，其特點在于，包括吊裝物體姿態檢測及數據處理傳輸模塊、以及至少兩個協調控制與顯示模塊；

所述的吊裝物體姿態檢測及數據處理傳輸模塊設置在待吊裝物體上，用于對待吊裝物體姿態信息的采集與處理，并將處理后的信息傳輸給所述的協調控制與顯示模塊；

所述的協調控制與顯示模塊分別安裝在各起重機控制室內，且分別接收所述的吊裝物體姿態檢測及數據處理傳輸模塊發送的待吊裝物體姿態信息，同時，各協調控制與顯示模塊相互之間通過無線通信交互各自所屬起重機的吊裝重量、吊裝高度和吊裝速度。

所述的吊裝物體姿態檢測及數據處理傳輸模塊包括電源及其管理模塊、雙軸傾角傳感模塊、單片機控制模塊、無線通信模塊；

所述的電源及其管理模塊分別與所述的雙軸傾角傳感模塊、單片機控制模塊和無線通信模塊連接，為雙軸傾角傳感模塊、單片機控制模塊、無線通信模塊提供電源；

所述的雙軸傾角傳感模塊與所述的單片機控制模塊連接，所述的雙軸傾角傳感模塊用于監測待吊裝物體姿態信息，并將信息傳輸給單片機控制模塊，所述的單片機控制模塊對所述的雙軸傾角傳感器模塊進行工作模式配置和精度校正；

所述的單片機控制模塊與所述的無線通信模塊連接，所述的單片機控制模塊將吊裝物體姿態信息送給無線通信模塊，無線通信模塊將信息發送給各協調控制與顯示模塊。

所述的電源及其管理模塊包括帶保護板的可充電鋰電池組和穩壓模塊，電池組的V+接穩壓模塊的Vin，電池組的V-接穩壓模塊的GND，穩壓模塊的OUT腳輸出5V，GND管腳輸出0V。

所述的協調控制與顯示模塊包括電源模塊、CAN信號收發器、單片機控制模塊、顯示模塊和無線通信模塊；

所述的電源模塊分別與所述的CAN信號收發器、單片機控制模塊、顯示模塊和無線通信模塊連接，為其提供電源；

所述的CAN信號收發器與起重機、單片機控制模塊相連，

所述的單片機控制模塊與顯示模塊連接，實現對顯示模塊的控制；單片機控制模塊與無線通信模塊相連，以無線方式接收吊裝物體姿態檢測及數據處理傳輸模塊傳送的吊裝物體姿態信息、以無線方式接收其他協調控制與顯示模塊發送的各自所屬起重機的吊裝重量、吊裝高度和吊裝速度；以無線方式向協其他調控制與顯示模塊發送自己所屬起重機的吊裝重量、吊裝高度和吊裝速度。

利用所述的履帶式起重機協調吊裝的控制裝置的協調吊裝控制方法，該方法包括如下步驟：