[發(fā)明專利]面向臺(tái)車停車與負(fù)載消擺的橋式吊車緊急制動(dòng)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610159957.X
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN105668422B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方勇純;陳鶴;孫寧
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號(hào): B66C13/18
• 分類號(hào): B66C13/18;B66D5/02
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司12002
• 代理人: 侯力

1.一種面向臺(tái)車停車與負(fù)載消擺的橋式吊車緊急制動(dòng)方法，其特征在于該方法包括：

第1、確定系統(tǒng)的控制目標(biāo)

選擇吊車系統(tǒng)臺(tái)車初始位置為x_i，正常運(yùn)送的目標(biāo)位置為x_d，緊急制動(dòng)情況下的安全位置為λ，開始緊急制動(dòng)時(shí)的臺(tái)車位置為x_b，則存在如下關(guān)系，即x_i＜x_b,x_b＜λ；系統(tǒng)的緊急制動(dòng)控制目標(biāo)包括兩個(gè)方面，一是臺(tái)車緊急制動(dòng)，并保證制動(dòng)過程中，臺(tái)車的位置不會(huì)超過安全位置λ；二是負(fù)載擺動(dòng)抑制，即在臺(tái)車制動(dòng)過程中，負(fù)載的擺動(dòng)應(yīng)得到有效的抑制，以保證系統(tǒng)的安全；

第2、設(shè)計(jì)緊急制動(dòng)控制器

利用狀態(tài)反饋的思想，設(shè)計(jì)緊急制動(dòng)控制器，具體步驟如下：

第2.1、考慮臺(tái)車制動(dòng)的控制目標(biāo)，構(gòu)造如下的控制器：

$F_1=-\frac{k_1\stackrel{\·}{x}}{{(\mathrm{\λ}-x_b)}^2-{(x-x_b)}^2}-k_2\stackrel{\·}{x}---\left(1\right)$

其中，k₁,k₂∈R⁺表示正的控制增益，x(t),分別表示臺(tái)車的位移以及臺(tái)車的速度，括號(hào)中的t表示該變量是關(guān)于時(shí)間t的變量，為簡化表示為x,λ表示系統(tǒng)的安全位置，x_b表示開始制動(dòng)時(shí)刻臺(tái)車的位置；利用該控制器(1)能夠?qū)崿F(xiàn)臺(tái)車在安全位置前的制動(dòng)；

第2.2、考慮制動(dòng)過程中的負(fù)載擺動(dòng)抑制，利用狀態(tài)反饋，設(shè)計(jì)如下的擺動(dòng)抑制控制器：

$F_2=k_3\mathrm{\θ}+k_4\stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}---\left(2\right)$

其中，k₃,k₄∈R⁺表示正的控制增益，θ(t),分別表示負(fù)載擺動(dòng)的擺角以及擺動(dòng)的角速度，括號(hào)中的t表示該變量是關(guān)于時(shí)間t的變量，為簡化表示為θ,利用該控制器(2)能夠?qū)崿F(xiàn)對負(fù)載擺動(dòng)的有效抑制；

第2.3、綜合兩方面的控制目標(biāo)，以及相應(yīng)的控制器，得到如下的緊急制動(dòng)控制器：

$F=F_1+F_2=-\frac{k_1\stackrel{\·}{x}}{{(\mathrm{\λ}-x_b)}^2-{(x-x_b)}^2}-k_2\stackrel{\·}{x}+k_3\mathrm{\θ}+k_4\stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}---\left(3\right)$

第3、實(shí)現(xiàn)控制方法

利用吊車系統(tǒng)裝備的碼盤或激光傳感器，獲得臺(tái)車的位置與速度信號(hào)x(t),同時(shí)利用編碼器或視覺傳感器獲得負(fù)載擺動(dòng)的擺角及角速度信號(hào)θ(t),利用設(shè)計(jì)的控制器(3)，計(jì)算得到實(shí)時(shí)的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)臺(tái)車運(yùn)動(dòng)，完成緊急制動(dòng)的控制目標(biāo)。