[發明專利]用于補償可振動的技術系統的振動的方法和振動調節器

在審

• 申請號: 201911130664.9
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN111196557A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: A·斯托格;T·J·弗洛施爾;R·斯科特舍克
• 申請（專利權）人: B和R工業自動化有限公司
• 主分類號: B66C13/06
• 分類號: B66C13/06;B66C13/16;B66C13/18;G06F30/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 董華林

本發明涉及一種用于利用具有調節規則的振動調節器(11)來補償可振動的技術系統(1)的至少一個要調節的振動參數(y)的振動的方法和一種振動調節器，為了消除在可振動的技術系統(1)的振動調節時通過調整參數約束引起的調節問題，提出：在調節規則中，為了計算調整參數(u)考慮到調整參數(u)的至少一個時間導數的約束

技術領域

本發明的主題涉及一種用于利用振動調節器借助調節規則補償可振動的技術系統的至少一個要調節的振動參數的振動的方法，該調節規則由要調節的振動參數的理論值和實際值和/或理論值的時間導數和實際值的時間導數來計算針對可振動的技術系統的致動器的調整參數。本發明也涉及一種相應的振動調節器。

背景技術

起重設備、尤其是起重機以多個不同的實施方式存在，并且所述起重設備被用于多個不同的應用領域中。例如存在主要用于地上和地下建筑的塔式起重機或存在移動式起重機、例如用于裝配風力設備。同樣，已知高架倉庫中的起重設備(所謂的堆垛起重機)。橋式起重機例如作為車間起重機使用在工廠車間中，并且龍門起重機例如用于在用于聯運的貨物轉運的轉運地點操縱的運輸容器(例如集裝箱)，例如在港口中用于從船舶轉運到鐵軌或載重車上或在貨運站上用于從鐵軌轉運到載重車上或反之亦然。當前，在此用來運輸的貨物被存放在標準化的集裝箱、所謂的ISO集裝箱中，所述集裝箱同樣適用于在三種運輸模式：道路、軌道、水路中進行運輸。龍門起重機的構造和工作原理充分已知并且例如在US2007/0289931A1中借助“ship-to-shore-Krans”(船對岸起重機)來描述。起重機具有承載結構或龍門架，在該龍門架上設置有懸臂。在此，具有輪子的龍門架例如可運動地設置在軌道上并且可以沿一個方向運動。懸臂與龍門架固定地連接，并且在懸臂上又設置有沿著懸臂可運動的吊運車(一般性地是承載元件)。為了接納負載、例如ISO集裝箱，吊運車借助繩索與負載接納元件、例如所謂的吊具連接。為了接納和操縱負載，負載接納元件可以借助繩索絞盤抬升或下降，在這里借助分別用于兩個繩索的兩個繩索絞盤。負載接納元件也可以與大小不同的負載相匹配。

為了提高物流過程的經濟性，此外要求非常迅速地轉運貨物，也就是說例如運貨船舶的非常迅速的裝貨和卸貨過程以及負載接納元件和龍門起重機總體的相應快速的運動過程。相同內容當然類似地也適用于其他的起重或輸送設備。但是，負載的這種快速的運動過程可導致：形成負載接納元件的不期望的振動，所述振動又延遲操縱過程，因為負載不能精確地安放在所設置的位置上。在此，可出現負載接納元件的轉動振動、亦即負載圍繞豎軸線(扭轉)、縱軸線(縱傾)和/或橫軸線(橫傾)的振動，其中，在起重設備中典型地出現圍繞豎軸線的轉動振動或該轉動振動是重要的。同樣，懸置在繩索上的負載接納元件通過運動過程也可以沿起重設備的部件、例如吊運車和/或龍門架的運動方向偏轉，這同樣可導致負載接納元件的擺動振動(所謂的搖擺)。

由于起重設備的結構上的構造，關于負載接納元件涉及弱減振的或不減振的可振動的機械系統。這意味著，該機械系統的可振動的部件不具有固有阻尼或僅具有弱的固有阻尼，從而出現的振動不被減振或僅被非常弱地減振。在此，該機械系統的可振動的部件的運動可以通過二階微分方程(在系統理論中經常也被稱為PT2環節)或更高階的微分方程來描述。當然除了起重設備以外還存在其他的具有或沒有阻尼的可振動的機械系統，例如機械系統具有在被驅動的、運動的部件上擺動地懸掛的負載作為可振動的部件。在此，負載的運動可以利用二階微分方程來描述。運動的部件可以例如是輸送設備的運輸工具，例如用于輸送負載的長定子線性馬達的運輸工具、例如在EP3109998A1或EP3243772A1中描述的那樣。在此，擺動件也可以實施為剛性的、固定地夾入運輸工具上的可彎曲的臂。可彎曲的臂的運動又可以利用二階微分方程來描述。對此的示例還有具有其中存在液體的容器的運動的運輸工具，該液體由于運動而晃動。在此，液體的運動能以良好的逼近通過二階微分方程來描述。在這種情況下，也可以涉及輸送設備的運輸工具、例如長定子線性馬達。也可設想其組合，亦即例如具有晃動的液體的擺動地懸掛在運動的運輸工具上的容器。明顯的是，存在這種可振動的機械系統的填充，其中，機械系統的可振動的部件的運動可以利用至少二階的微分方程來描述。