[发明专利]一种基于输入整形法的起重机防摇控制系统及其方法

权利要求书

1.一种基于输入整形法的起重机防摇控制系统，其特征是：

包括控制系统、角度测量装置和位置测量装置；

所述角度测量装置包括第一角度测量装置；所述第一角度测量装置测量小车运行方向吊载摆动角度得到第一角度信号，将第一角度信号传输至控制系统；

所述位置测量装置在所述小车运行过程中实时测量所述小车位置信号，并将小车位置信号反馈至所述控制系统；

所述控制系统将第一角度信号与小车位置信号进行输入整形前馈处理，将处理后的信号传输至起重机的小车，用来控制起重机中小车的运行，实现起重机防摇控制

控制系统中的输入整形模块内部采用智能的第二输入指令产生新的振荡与输入整形模块的输入信号进行合成，得到整形后的吊载位置信号作为输入整形模块的输出信号，在所述控制系统内将所述输入整形模块的输出信号计算为小车位置的控制信号对小车的运行位置进行实时控制；

所述角度测量装置包括第二角度测量装置，所述第二角度测量装置测量大车运行方向吊载摆动角度得到第二角度信号，将第二角度信号传输至控制系统；

所述第二角度测量装置设置于所述第一角度测量装置的垂直方向。

2.如权利要求1所述的一种基于输入整形法的起重机防摇控制系统，其特征是：所述控制系统采用PLC控制。

3.如权利要求1所述的一种基于输入整形法的起重机防摇控制系统，其特征是：所述第一角度测量装置包括角度传感器、磁性轴套、耐磨管、卷筒、支架、轴承，所述角度传感器穿在起重机的钢丝绳上，所述角度传感器的上端铰接在小车架底部，所述耐磨管套接于起重机的钢丝绳上，所述耐磨管与长轴固定连接，长轴端部安装磁性轴套，所述磁性轴套的位置与所述角度传感器位置相配合，所述磁性轴套将起重机的钢丝绳摆动的角度实时传递至所述角度传感器测量得到第一角度信号。

4.如权利要求1所述的一种基于输入整形法的起重机防摇控制系统，其特征是：所述位置测量装置采用线性编码器，所述线性编码器包括读取头与磁尺，所述读取头安装在小车车架中部，所述磁尺设置于龙门架主梁上，在小车运行过程中，读取头实时读取小车位置信号，并且将小车位置信号传输至控制系统。

5.如权利要求1-4任一所述的一种基于输入整形法的起重机防摇控制系统的控制方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)将小车的初始位置归零；

(2)在小车运行过程中，通过第一角度测量装置实时检测吊载摆动角度得到第一角度信号α，并将第一角度信号α传输至所述控制系统；

(3)在小车运行过程中，通过所述位置测量装置实时获取小车位置信号x，并将小车位置信号x传输至所述控制系统；

(4)在小车运行控制系统中植入输入整形模块，控制系统对步骤(2)及步骤(3)中获取的第一角度信号α与小车位置信号x进行计算得到吊载位置信号作为输入整形模块的输入信号，根据输入整形模块整形后的输出结果对小车的运行位置进行实时控制；

所述输入整形模块内部采用智能的第二输入指令产生新的振荡与所述输入整形模块的输入信号进行合成，得到整形后的吊载位置信号作为所述输入整形模块的输出信号，在所述控制系统内将所述输入整形模块的输出信号计算为小车位置的控制信号对小车的运行位置进行实时控制。

6.如权利要求5所述的一种基于输入整形法的起重机防摇控制方法，其特征是：所述步骤(4)中的吊载位置包括吊载的水平位移与吊载的竖直位移。

7.如权利要求6所述的一种基于输入整形法的起重机防摇控制方法，其特征是：所述步骤(4)中吊载的水平位移为小车位置信号与钢丝绳长度与第一角度信号α的正弦值乘积之和；所述吊载的竖直位移为钢丝绳长度与第一角度信号α的余弦值的相反数。