[发明专利]变绳长无人行车防摇摆控制方法

说明书

本发明涉及行车控制技术领域，公开一种变绳长无人行车防摇摆控制方法，行车卷筒上设有与行车PLC信号连接的绳长测量装置，PLC根据绳长测量装置测量吊绳匀速时的绳长L及速度K，确定加速阶段的第一加速阶段的时间Tb₁与加速到的速度V₁，第二加速阶段的时间Tb₂与加速到的速度V₂，减速阶段的第一减速阶段的时间Tb₃与减速到的速度V₃以及第二减速阶段的时间Tb₄；PLC根据内置的控制程序计算出行车的实时速度、吊重的起升高度来控制变频器驱动相应电机实时控制行车的走行及吊重的上升或下降，可使行车控制及吊重定位时间在一个吊重摆动周期内，行车定位精度≤±50mm，吊重摇摆角度控制在±0.6度内。

技术领域

本发明涉及行车控制技术领域，具体地，涉及一种变绳长无人行车防摇摆控制方法。

背景技术

绳索式行车的小车和吊具之间采用柔性钢绳联结，减少了起重机的动载荷，提高了起重机装卸货物的灵活性，降低了系统的功率消耗；但是行车的运动将引起柔性钢绳联结的吊重及吊具摆动，使吊重难以准确对位；另外行车作业时，频繁地吊起与放下吊重，吊绳绳长不断的变化使得吊重及吊具摆动参数随之改变，更增加了吊重准确对位的难度，降低了工作效率及工作质量。同时摆动的吊重可能和周围的物体或人员发生碰撞，导致财物损失甚至人员伤亡，存在一定的安全隐患。

无人驾驶的行车通过可编程逻辑控制器(PLC)控制行车走行，节省了人工，但是如果没有设置专门针对变绳长和传动系特性的防摇摆系统，无人行车到达目标位置时或者在搬运过程中，吊重依然会出现大幅度摇摆，造成吊具对物料的抓取和卸载作业无法安全有效地进行；如PLC采用缓慢的调速的方法，理论上可以减小吊重摆幅，但是行车行驶到目标位的定位时间过长，且该方法的摇摆抑制效果并不理想，工作效率无法得到实质提升。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种既能克服无人行车起吊过程中绳长变化对吊重摆动参数的影响、又能满足无人行车快速准确地到达目标位置的变绳长无人行车防摇摆控制方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种变绳长无人行车防摇摆控制方法，无人行车小车上设有卷筒和吊绳起升机构；大车由大车变频器驱动大车走行电机工作，小车由小车变频器驱动小车走行电机工作，卷筒由卷筒驱动器驱动卷筒电机工作，大车变频器、小车变频器、卷筒驱动器均与无人行车控制器的PLC连通，卷筒上设有与PLC信号连接的绳长测量装置，绳长测量装置用于对吊绳长度进行即时测量及检测吊重垂直运动速度，PLC通过获取吊重的即时绳长及吊重上升/下降的运动速度来计算控制行车加速/减速所需时间及大车水平移动速度来控制大车水平运动。

进一步地，行车加速包括第一加速阶段和第二加速阶段，行车减速包括第一减速阶段和第二减速阶段，各阶段的控制流程包括如下步骤：

S1.准备阶段：PLC接收运行任务指令，获取当前任务的行车走行及安全要求，并计算吊重需起升高度、行车加速/减速所需时间、第一加速阶段结束的速度V₁、第二加速阶段结束的速度V₂、第一减速阶段结束的速度V₃，同时控制吊绳起升机构提升吊重至匀速上升；

S2.第一加速阶段：PLC获取吊重开始加速时绳长L₁和匀速上升速度k_P，计算行车第一加速阶段所需时间其中g是重力加速度；以行车刚开始加速为0时刻起点；

行车在时间[0，Tb₁]内以加速度a₁(t)从速度0加速至V₁，第一加速过程中PLC防摇摆控制程序的输出控制参数为其中加速度a₁(t)应满足