[發明專利]一種橋式起重機大車行走最小時間控制的方法

有效

• 申請號: 201510141710.0
• 申請日: 2015-03-30
• 公開（公告）號: CN104828704B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 朱紅求;李富有;李勇剛;陽春華;湯志專;劉思宇
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙)43213
• 代理人: 周志中

技術領域

本發明屬于橋式起重機大車運功控制技術領域，涉及一種橋式起重機大車行走最小時間控制的方法。

背景技術

橋式起重機作為一種常用的現代搬運機械，經常要按照不同的作業計劃沿特定路線行走，將重物準確地放到指定位置，具有占地面積小，省時省工、結構簡單、方便快捷、載重量大優點，是實現物料搬運、實現生產安全、減輕體力勞動、提高作業效率的重要設備。隨著企業生產能力的不斷擴大，如何提高橋式起重機的運行效率已被業內廣泛關注。

橋式起重機的主要由大車、小車和提升設備組成。一般來講，橋式起重機作業時，大車的行走距離變化范圍較大，有時需要行走數百米，因此，縮短橋式起重機作業時大車的行走時間成為其工作效率的關鍵。為此，一些新建廠房開始裝備帶有先進測距設備和變頻調速系統的橋式起重機，以此來提高大車的運行速度和定位精度。然而，因其大車采用簡單的速度分段控制策略，不能根據作業距離的變化實時優化調整大車的運行速度，難以實現準確快速運行至目標位置，有時需要來回往復調整才能準確定位，浪費了大量的生產時間，影響了企業的生產效率。因此，需要找到一種橋式起重機大車行走的優化控制方法，使得橋式起重機大車以最優的速度運行，從而節約運行時間，提高作業效率。

發明內容

本發明的目的是，提出一種橋式起重機大車行走最小時間控制的方法，該方法應用于橋式起重機的大車行走控制，能有效減少橋式起重機作業時大車行走的時間，提高企業的生產效率。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案是一種橋式起重機大車行走最小時間控制的方法，包括以下步驟：

步驟1：對橋式起重機大車模型簡化，并根據動力學定律，對大車受力進行分析，不妨設橋式起重機大車M的質量為m，以橋式起重機大車所受牽引力F(t)和阻力f(t)的合力u(t)為控制量，以大車所在位置x₁(t)、大車速度x₂(t)為狀態量，建立橋式起重機大車行走的機理模型。

步驟2：基于步驟1建立的機理模型建立橋式起重機大車行走最優時間控制的評價函數，采用控制參數化的方法求解，求得控制量u(t)的最優變化律。

上述的一種橋式起重機大車行走最小時間控制的方法，步驟1中的橋式起重機大車行走的機理模型由下式子表征：

初始條件：x(t₀)＝[x₁(t₀),x₂(t₀)]

終端條件：x(t_f)＝[x₁(t_f),x₂(t_f)]

連續狀態不等式約束：-v_max≤x₂(t)≤v_max

控制約束條件：-u_max≤u(t)≤u_max

其中，x(t)＝[x₁(t),x₂(t)]^T為橋式起重機大車行走系統的狀態變量，A為系統矩陣、b為輸入矩陣和系統參數z₀用下式表征為：

A=0100,b=0z0,z0=1m]]>

其中，m為橋式起重機的質量。