[發(fā)明專(zhuān)利]一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910537720.4
• 申請(qǐng)日: 2019-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110422764A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張智華;朱永祥;李勝永;徐勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B66C13/08
• 分類(lèi)號(hào): B66C13/08;B66C13/16
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 吳東勤

1.一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法，包括吊機(jī)(4)、激光雷達(dá)(10)、三維激光測(cè)量?jī)x(11)、集裝箱堆場(chǎng)建模計(jì)算機(jī)(12)、微分模型建立模塊(13)、風(fēng)模擬模塊(14)、雨模擬模塊(15)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊(16)和吊具穩(wěn)定檢測(cè)模塊(17)，其特征在于：所述吊機(jī)(4)通過(guò)吊機(jī)座(1)安裝在吊車(chē)(9)的車(chē)廂座上，所述吊機(jī)(4)的一端安裝有滑輪(5)，所述吊機(jī)(4)上通過(guò)卷軸架(3)安裝有鋼絲繩卷收軸(2)，所述鋼絲繩卷收軸(2)的一端安裝有電機(jī)(18)，所述鋼絲繩卷收軸(2)上卷收有鋼絲繩(6)，且鋼絲繩(6)通過(guò)滑輪(5)傳動(dòng)，所述鋼絲繩(6)的一端安裝有吊具(7)，所述吊具(7)上固定集裝箱(8)，所述三維激光測(cè)量?jī)x(11)和激光雷達(dá)(10)輸出端與集裝箱堆場(chǎng)建模計(jì)算機(jī)(12)輸入端電性連接，所述微分模型建立模塊(13)輸出端與集裝箱堆場(chǎng)建模計(jì)算機(jī)(12)輸入端電性連接，所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊(16)和吊具穩(wěn)定檢測(cè)模塊(17)輸出端與集裝箱堆場(chǎng)建模計(jì)算機(jī)(12)輸入端電性連接，所述風(fēng)模擬模塊(14)和雨模擬模塊(15)輸出端與微分模型建立模塊(13)輸入端電性連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述三維激光測(cè)量?jī)x(11)設(shè)置為掃描獲得的空間信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)易于處理的數(shù)據(jù)的功能結(jié)構(gòu)，且通過(guò)激光雷達(dá)(10)獲得解析數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)，同時(shí)轉(zhuǎn)換為絕對(duì)坐標(biāo)系坐標(biāo)值，并經(jīng)過(guò)三點(diǎn)法在集裝箱堆場(chǎng)建模計(jì)算機(jī)(12)內(nèi)建立堆場(chǎng)實(shí)時(shí)模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述集裝箱(8)裝卸作業(yè)選擇路徑長(zhǎng)度最短，且路徑盡可能平滑及集裝箱裝卸作業(yè)時(shí)最安全。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述微分模型建立模塊(13)設(shè)置為通過(guò)李雅普諾夫自適應(yīng)邊界控制來(lái)分析對(duì)于振動(dòng)的穩(wěn)定控制的結(jié)構(gòu)，且微分模型建立模塊(13)為姿態(tài)穩(wěn)定控制裝置的建立提供理論基礎(chǔ)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述集裝箱(8)裝卸作業(yè)中吊具(7)的運(yùn)行特性設(shè)置為通過(guò)物理數(shù)學(xué)力學(xué)分析關(guān)系方程，分析起升機(jī)構(gòu)在高度變化時(shí)，力與電機(jī)(18)能耗變化關(guān)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述開(kāi)發(fā)吊具穩(wěn)定檢測(cè)模塊(17)設(shè)置有集裝箱裝卸系統(tǒng)路徑優(yōu)化及穩(wěn)定控制功能，且實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊(16)設(shè)置有驗(yàn)證控制策略在動(dòng)態(tài)變化下吊具路徑移動(dòng)中姿態(tài)穩(wěn)定控制的有效性的功能。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊(16)設(shè)置為基于PLC和變頻器的港口橋吊的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，且分析吊具鋼絲繩姿態(tài)運(yùn)行過(guò)程中力的分析的微分模型建立模塊(13)，為建立吊具穩(wěn)定檢測(cè)模塊(17)提供參數(shù)獲取。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種研究港口集裝箱姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述集裝箱堆場(chǎng)建模計(jì)算機(jī)(12)對(duì)集裝箱堆場(chǎng)建模過(guò)程，在路徑規(guī)劃優(yōu)化時(shí)，需考慮路徑總長(zhǎng)度、裝卸作業(yè)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間、安全性及路徑的光滑度等多目標(biāo)因素。