[發明專利]一種橋式起重機行走過程中的自動防擺控制方法

在審

• 申請號: 201710260814.2
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN106865416A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 李勇剛;周舒清;陽春華;朱紅求;張瑋;胡嘯旭;馬蕾
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B66C13/06
• 分類號: B66C13/06;G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

1.一種橋式起重機行走過程中的自動防擺控制方法，其特征在于，包括：將基于橋式起重機特性參數建立的防擺控制模型的控制信號輸入起重機控制器，對橋式起重機行走過程中產生的負載擺動進行自動防擺。

2.根據權利要求1所述的自動防擺控制方法，其特征在于，進一步包括：

S1：基于橋式起重機的特性參數，建立起重機數學模型；

S2：根據起重機數學模型，利用反推法建立防擺控制模型。

3.根據權利要求2所述的自動防擺控制方法，其特征在于，所述步驟S1中，分析橋式起重機的模型特性獲得相關參數，再通過拉格朗日方程獲得起重機的數學模型。

4.根據權利要求3所述的自動防擺控制方法，其特征在于，所述步驟S1中，包括：

S11：依據起重機實際運行情況，建立橋式起重機的平面直角坐標系；

S12：依據建立的平面直角坐標系，分別得到起重機小車和負載的水平方向位移、豎直方向位移、水平速度和豎直速度；

S13：基于水平速度和垂直速度，獲得系統的動能方程和重力勢能方程；

S14：依據系統動能方程和重力勢能方程，獲得拉格朗日算子方程；

S15：分別以橋式起重機的小車位移、負載角度、負載繩長為廣義坐標，結合拉格朗日算子得到拉格朗日方程，得到起重機系統的防擺數學模型。

5.根據權利要求2所述的自動防擺控制方法，其特征在于，所述步驟S2中，防擺控制模型為：

${\stackrel{\·}{z}}_i={\stackrel{\‾}{f}}_i\left(z\right)+g_i\left(z\right)z_{i+1},i=1,2,3$

${\stackrel{\·}{z}}_4={\stackrel{\‾}{f}}_4\left(z\right)+g_4\left(z\right)u,$

其中，g_i(z),g₄(z)是關于z＝[z₁ z₂ z₃ z₄]的非線性函數，u是控制輸入。

6.根據權利要求5所述的自動防擺控制方法，其特征在于，所述步驟S2中，包括：

S21：將系統轉化為滿足嚴格反饋結構的系統；

S22：將系統分解成低階子系統，對子系統定義跟蹤誤差獲得它的動態方程，依據動態方程得到虛擬控制器；

S23：基于李雅普諾夫穩定性定理，對子系統的虛擬控制器的穩定性進行驗證；

S24：依據驗證后的子系統虛擬控制器，得到總系統的控制輸入。

7.根據權利要求1所述的自動防擺控制方法，其特征在于，進一步包括：借助傳感器反饋起重機的實時信息，通過信號濾波后經橋式起重機控制器處理得到防擺控制輸入。