[發(fā)明專利]多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011264119.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN112416028B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉仁偉;侯鵬;楊興;謝永權(quán);董自瑞;李志慧;徐藝星;董賢達(dá);韓哲鑫;吳晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星裝備研究所
• 主分類號(hào): G05D15/01
• 分類號(hào): G05D15/01
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：上位機(jī)(8)、PLC運(yùn)動(dòng)控制器(7)和多個(gè)吊掛單元(1)；

所述多個(gè)吊掛單元(1)分別與所述PLC運(yùn)動(dòng)控制器(7)電連接；

每個(gè)吊掛單元(1)分別通過吊繩(4)連接多關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)的一個(gè)吊點(diǎn)，所述吊掛單元(1)能夠?qū)λ龅趵K(4)進(jìn)行收放；

所述吊繩(4)上設(shè)置有拉力傳感器(3)；

其中，所述上位機(jī)(8)在一個(gè)監(jiān)測(cè)調(diào)整周期內(nèi)，計(jì)算各吊點(diǎn)的吊掛力與預(yù)設(shè)的目標(biāo)吊掛力的偏差分布，依據(jù)偏差分布特點(diǎn)，選取對(duì)應(yīng)的多個(gè)吊點(diǎn)構(gòu)成聯(lián)調(diào)組合吊點(diǎn)，在保持所述聯(lián)調(diào)組合吊點(diǎn)的目標(biāo)吊掛合力不變條件下，設(shè)置聯(lián)調(diào)組合吊點(diǎn)中各吊點(diǎn)的目標(biāo)吊掛力偏移補(bǔ)償量，在下一個(gè)監(jiān)測(cè)調(diào)整周期，上位機(jī)(8)將各吊點(diǎn)補(bǔ)償后的目標(biāo)吊掛力發(fā)送至PLC運(yùn)動(dòng)控制器(7)，使各吊掛單元(1)控制吊繩(4)的收放，使各吊點(diǎn)的吊掛力在偏差允許范圍內(nèi)調(diào)整到新的穩(wěn)定狀態(tài)；

在一個(gè)監(jiān)測(cè)調(diào)整周期內(nèi)，第i個(gè)吊點(diǎn)的偏差分布為該吊點(diǎn)吊掛力偏差值e_i(t)與時(shí)間t的關(guān)系曲線，所述監(jiān)測(cè)調(diào)整周期內(nèi)吊掛力偏差值的絕對(duì)值對(duì)時(shí)間的積分均值作為偏差分布的幅值E_r(i)，以吊掛力偏差值對(duì)時(shí)間的積分的正負(fù)號(hào)作為偏差分布的正負(fù)方向?qū)傩訢_i。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)測(cè)調(diào)整周期的長(zhǎng)度為PLC運(yùn)動(dòng)控制器(7)的控制周期的長(zhǎng)度的整數(shù)倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，聯(lián)調(diào)組合吊點(diǎn)的選取和目標(biāo)吊掛力偏移補(bǔ)償量的設(shè)置包括：

如多個(gè)吊點(diǎn)中最大正負(fù)偏差幅值均在設(shè)定的合力目標(biāo)偏差范圍之外，選擇最大正負(fù)偏差對(duì)應(yīng)的2個(gè)吊點(diǎn)作為聯(lián)調(diào)組合吊點(diǎn)，對(duì)選擇的2個(gè)吊點(diǎn)的目標(biāo)吊掛力實(shí)施反向偏移量補(bǔ)償，正負(fù)偏移補(bǔ)償量之和為零；

如多個(gè)吊點(diǎn)中某一個(gè)的最大正負(fù)偏差值在設(shè)定的合力目標(biāo)偏差范圍之外，則選擇該吊點(diǎn)及相鄰的2個(gè)吊點(diǎn)作為聯(lián)調(diào)組合點(diǎn)，對(duì)選擇的3個(gè)吊點(diǎn)的目標(biāo)吊掛力偏移補(bǔ)償量的按比例實(shí)施反向偏移量補(bǔ)償，正負(fù)偏移補(bǔ)償量之和為零；

如多個(gè)吊點(diǎn)中的最大正負(fù)偏差幅值均在設(shè)定的合力目標(biāo)偏差范圍之內(nèi)，則無需對(duì)各吊點(diǎn)的目標(biāo)吊掛力實(shí)施偏移補(bǔ)償量調(diào)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，PLC運(yùn)動(dòng)控制器(7)使各吊掛單元(1)同步執(zhí)行恒力控制算法來控制吊繩(4)的收放；

所述恒力控制算法采用力外環(huán)+位置內(nèi)環(huán)的策略，將拉力傳感器采集的吊掛力與目標(biāo)吊掛力的偏差e_i(t)作為控制外環(huán)主控變量，并將該控制外環(huán)主控變量轉(zhuǎn)化為內(nèi)環(huán)位移伺服控制量，PLC運(yùn)動(dòng)控制器按內(nèi)環(huán)位移伺服控制量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)位移控制，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)吊繩收放位移，保持吊繩的張緊狀態(tài)，使吊掛力穩(wěn)定在設(shè)定的目標(biāo)吊掛力偏差范圍內(nèi)。

5.一種多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng)，執(zhí)行上位機(jī)(8)在一個(gè)監(jiān)測(cè)調(diào)整周期內(nèi)，計(jì)算各吊點(diǎn)的吊掛力與預(yù)設(shè)的目標(biāo)吊掛力的偏差分布，依據(jù)偏差分布特點(diǎn)，選取對(duì)應(yīng)的多個(gè)吊點(diǎn)構(gòu)成聯(lián)調(diào)組合吊點(diǎn)，在保持所述聯(lián)調(diào)組合吊點(diǎn)的目標(biāo)吊掛合力不變條件下，設(shè)置聯(lián)調(diào)組合吊點(diǎn)中各吊點(diǎn)的目標(biāo)吊掛力偏移補(bǔ)償量，在下一個(gè)監(jiān)測(cè)調(diào)整周期，上位機(jī)(8)將各吊點(diǎn)補(bǔ)償后的目標(biāo)吊掛力發(fā)送至PLC運(yùn)動(dòng)控制器(7)，使各吊掛單元(1)控制吊繩(4)的收放，使各吊點(diǎn)的吊掛力在偏差允許范圍內(nèi)調(diào)整到新的穩(wěn)定狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制方法，其特征在于，監(jiān)測(cè)調(diào)整周期的長(zhǎng)度為PLC運(yùn)動(dòng)控制器(7)的控制周期的長(zhǎng)度的整數(shù)倍。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制方法，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)吊掛恒力聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，在一個(gè)監(jiān)測(cè)調(diào)整周期內(nèi)，第i個(gè)吊點(diǎn)的偏差分布為該吊點(diǎn)吊掛力偏差值e_i(t)與時(shí)間t的關(guān)系曲線，所述監(jiān)測(cè)調(diào)整周期內(nèi)吊掛力偏差值的絕對(duì)值對(duì)時(shí)間的積分均值作為偏差分布的幅值E_r(i)，以吊掛力偏差值對(duì)時(shí)間的積分的正負(fù)號(hào)作為偏差分布的正負(fù)方向?qū)傩訢_i。