[發(fā)明專利]門座式起重機吊鉤工況非剛性連接的同步控制方法

在審

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• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104627838A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設計）人: 謝鳴;李小松;曾國慶;毛榮芳
• 申請（專利權）人: 武漢港迪電氣有限公司
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22;H02P5/50
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術領域

本發(fā)明屬于門座式起重機吊鉤工況的控制裝置，特別是一種支持繩驅動電機與開閉繩驅動電機工作于吊鉤工況的門座式起重機吊鉤工況非剛性連接的同步控制方法。

背景技術

目前，門座式多功能起重機根據其抓取貨物的特性可工作在抓斗或吊鉤工況。其支持繩驅動電機與開閉繩驅動電機輸出軸之間無剛性連接。

運行于抓斗工況時：其支持繩驅動電機與開閉繩驅動電機在開斗抓取散料時是分別受控的，即其速度給定指令是不同的，兩者之間無位置同步的要求，在閉斗完成并上升下降時，兩臺電機做同步運行，其速度給定指令相同，其位置同步性可由外部PLC控制器根據記錄靜態(tài)時開斗與閉斗時兩臺電機的位置差來實時保證。

運行于吊鉤工況時，支持繩驅動電機與開閉繩驅動電機相當于通過外掛吊鉤實現非剛性連接，兩者的速度給定指令相同，但其位置差無法像抓斗工況那樣進行靜態(tài)記錄。通常兩臺電機的速度一致性及位置同步性是依靠兩臺同品牌的變頻器驅動兩臺參數一致的電機來保證的，但是在控制過程中，只有電機軸轉速是受閉環(huán)控制的，而且變頻器接受的外部指令也只有速度給定指令，沒有位置給定指令，這種速度閉環(huán)控制的特性是穩(wěn)態(tài)速度差為零，但是加減速時的速度差不為零，由于電機軸的位置實際上不受控，因此任何由于電機參數的不一致、變頻器控制特性不一致導致的位置差都無法被控制為零，尤其在操作員頻繁點動吊鉤時，位置差更變得明顯，當位置差大到使支持繩或者開閉繩末端的配重塊嵌入吊鉤的滑輪當中時，滑輪很容易被配重塊頂壞，嚴重時會導致支持繩或開閉繩從吊鉤中脫落，導致重物意外下墜的事故。如果支持繩電機與開閉繩電機采用不同品牌的變頻器驅動，由于不同品牌變頻器的動態(tài)控制特性不一致性更大，則在吊鉤工況時，支持繩與開閉繩位置不同步的現象更容易發(fā)生。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種將速度給定進行積分得到位置給定的方法，并同時實現位置閉環(huán)控制和速度閉環(huán)控制，能夠在吊鉤工況的動態(tài)過程中嚴格保證開閉繩與支持繩的全程同步，避免由于不同步造成的滑輪損壞問題以及更嚴重的重物下墜事故的門座式起重機吊鉤工況非剛性連接的同步控制方法，以克服普通變頻器只有速度閉環(huán)控制導致抓斗式起重器運行于吊鉤工況下無法實現開閉繩與支持繩位置同步的不足。

為了實現上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種門座式起重機吊鉤工況非剛性連接的同步控制方法，所述起重機吊鉤由支持繩驅動電機與開閉繩驅動電機控制工作，所述支持繩驅動電機與開閉繩驅動電機分別由支持繩驅動電機控制變頻器與開閉繩電機控制變頻器控制，兩個變頻器的速度給定曲線完全一樣，通過對所述速度給定曲線積分得到電機的位置給定曲線，其特點是：兩臺變頻器分別對由脈沖編碼器得到的速度反饋信號進行積分，生成位置反饋信號，位置給定信號與位置反饋信號的差值經過一個比例調節(jié)器后生成實際的速度給定值，該速度給定與速度反饋信號的差值再經過傳統的比例積分調節(jié)器生成矢量控制方式下的轉矩給定信號，控制電機的輸出轉矩。

一種門座式起重機吊鉤工況非剛性連接的同步控制方法，所述起重機吊鉤由支持繩驅動電機與開閉繩驅動電機控制工作，所述支持繩驅動電機與開閉繩驅動電機由支持繩驅動電機控制變頻器與開閉繩電機控制變頻器控制，其特點是：將支持繩驅動電機控制變頻器設為給定曲線控制變頻器，支持繩驅動電機控制變頻器按照輸入的速度給定曲線做速度閉環(huán)運行；將開閉繩電機控制變頻器設為跟蹤控制變頻器，開閉繩電機控制變頻器同時獲取支持繩驅動電機控制變頻器的速度反饋信號和自身控制電機的速度反饋信號，將支持繩驅動電機控制變頻器所控制電機的速度反饋信號進行積分得到支持繩驅動電機控制變頻器所控制電機的位置信號，再將所述電機的位置信號與自身控制電機的速度反饋信號積分得到的位置信號之差經過比例調節(jié)器后得到自身控制電機的速度給定信號，將得到自身控制電機的速度給定信號與自身控制電機的速度反饋信號之差經過比例積分調節(jié)器后得到采用既有技術的矢量控制方式下的自身控制電機的轉矩給定信號，從而調節(jié)自身控制電機的轉矩輸出；

或者

將開閉繩電機控制變頻器設為給定曲線控制變頻器，將支持繩驅動電機控制變頻器設為跟蹤控制變頻器。