[發明專利]一種基于0-1規劃的橋式起重機調速控制方法

在審

• 申請號: 202111472726.1
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114148917A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 紀彭;王紫千;周鳳祿;蔡曉東
• 申請（專利權）人: 中鋁智能科技發展有限公司
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22
• 代理公司: 焦作市科彤知識產權代理事務所(普通合伙) 41133
• 代理人: 武曉麗

1.一種基于0-1規劃的橋式起重機調速控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、計算采樣周期T下的橋式起重機的運動參考軌跡時間序列γ；

S2、等待新的控制周期到達，執行以下步驟；

S3、判斷橋式起重機實際位移與設定位移的偏差是否已經降低至允許范圍內，如果是則停止電機運行，退出循環，否則，根據預先設定的預測步數N，計算出所有可能的電機啟停動作序列為2^N個；

S4、定義電機啟停動作序列標識變量，電機啟停動作序列標識變量為非負整數，并設置初值為0，定義目標函數最小化變量，目標函數最小化變量在計算機中的存儲類型為IEEE754規定的單精度浮點數，并設置其初值為IEEE754規定的單精度浮點數的最大可能值；

S5、當電機啟停動作序列標識變量小于2^N時，將電機啟停動作序列標識變量轉換為N位二進制數B，所述N位二進制數B從低到高的每一位表示時間從近至遠橋式起重機電機未來的啟停狀態時間序列，其中數字量為1對應電機啟動狀態，數字量為0對應電機停止狀態，然后執行第S6步，當電機啟停動作序列標識變量大于等于2^N時，執行第S11步；

S6、根據電機未來的啟停狀態時間序列計算橋式起重機未來N個采樣周期的速度值時間序列，將所述速度值時間序列和對應的橋式起重機的運動參考軌跡時間序列γ的誤差平方和計為θ₁；

S7、統計電機未來的啟停狀態時間序列的狀態變化次數，計為θ₂；

S8、設定優化目標為θ₁與θ₂之和，記作θ_total；

S9、將θ_total與S4定義的目標函數最小化變量進行對比，如果θ_total小于目標函數最小化變量，則設置目標函數最小化變量等于θ_total，并記錄此時θ_total對應的電機啟停狀態時間序列μ；

S10、電機啟停動作序列標識變量自增1，返回第S5步；

S11、從電機啟停狀態時間序列μ中取第一個狀態數據，送入電機電控系統執行，并返回執行S3。

2.根據權利要求1所述的一種基于0-1規劃的橋式起重機調速控制方法，其特征在于，S1步驟中，設定橋式起重機的目標位移為S，根據橋式起重機最大允許速度V_max，最大允許加速度a_max，最大允許減速度a_neg和采樣周期T，采用如下方法計算橋式起重機的運動參考軌跡時間序列γ：

(1)若則運動速度參考軌跡時間序列γ由加速軌跡和減速軌跡兩部分構成，

(1-1)設時間區間為在此時間區間內，橋式起重機從速度0開始做加速運動，加速度為a_max，使用采樣周期T對速度采樣后得到橋式起重機的運動參考軌跡時間序列γ的第一部分；

(1-2)設時間區間為

在此時間區間內，橋式起重機做減速運動，減速度為a_neg，使用采樣周期T對速度采樣后得到橋式起重機的運動參考軌跡時間序列γ的第二部分；

(2)若則運動參考軌跡時間序列γ由加速軌跡、勻速軌跡和減速軌跡三部分構成，

(2-1)設時間區間為在此時間區間內，橋式起重機從速度0開始做加速運動，加速度為a_max，使用采樣周期T對速度采樣后得到橋式起重機的運動參考軌跡時間序列γ的第一部分；

(2-2)設時間區間為在此時間區間內，橋式起重機以恒定速度V_max行進，使用采樣周期T對速度采樣后得到橋式起重機的運動參考軌跡時間序列γ的第二部分；

(2-3)設時間區間為

在此時間區間內，橋式起重機做減速運動，減速度為a_neg，使用采樣周期T對速度采樣后得到橋式起重機的參考軌跡時間序列γ的第三部分。