[发明专利]一种基于0-1规划的桥式起重机调速控制方法

权利要求书

1.一种基于0-1规划的桥式起重机调速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、计算采样周期T下的桥式起重机的运动参考轨迹时间序列γ；

S2、等待新的控制周期到达，执行以下步骤；

S3、判断桥式起重机实际位移与设定位移的偏差是否已经降低至允许范围内，如果是则停止电机运行，退出循环，否则，根据预先设定的预测步数N，计算出所有可能的电机启停动作序列为2^N个；

S4、定义电机启停动作序列标识变量，电机启停动作序列标识变量为非负整数，并设置初值为0，定义目标函数最小化变量，目标函数最小化变量在计算机中的存储类型为IEEE754规定的单精度浮点数，并设置其初值为IEEE754规定的单精度浮点数的最大可能值；

S5、当电机启停动作序列标识变量小于2^N时，将电机启停动作序列标识变量转换为N位二进制数B，所述N位二进制数B从低到高的每一位表示时间从近至远桥式起重机电机未来的启停状态时间序列，其中数字量为1对应电机启动状态，数字量为0对应电机停止状态，然后执行第S6步，当电机启停动作序列标识变量大于等于2^N时，执行第S11步；

S6、根据电机未来的启停状态时间序列计算桥式起重机未来N个采样周期的速度值时间序列，将所述速度值时间序列和对应的桥式起重机的运动参考轨迹时间序列γ的误差平方和计为θ₁；

S7、统计电机未来的启停状态时间序列的状态变化次数，计为θ₂；

S8、设定优化目标为θ₁与θ₂之和，记作θ_total；

S9、将θ_total与S4定义的目标函数最小化变量进行对比，如果θ_total小于目标函数最小化变量，则设置目标函数最小化变量等于θ_total，并记录此时θ_total对应的电机启停状态时间序列μ；

S10、电机启停动作序列标识变量自增1，返回第S5步；

S11、从电机启停状态时间序列μ中取第一个状态数据，送入电机电控系统执行，并返回执行S3。

2.根据权利要求1所述的一种基于0-1规划的桥式起重机调速控制方法，其特征在于，S1步骤中，设定桥式起重机的目标位移为S，根据桥式起重机最大允许速度V_max，最大允许加速度a_max，最大允许减速度a_neg和采样周期T，采用如下方法计算桥式起重机的运动参考轨迹时间序列γ：

(1)若则运动速度参考轨迹时间序列γ由加速轨迹和减速轨迹两部分构成，

(1-1)设时间区间为在此时间区间内，桥式起重机从速度0开始做加速运动，加速度为a_max，使用采样周期T对速度采样后得到桥式起重机的运动参考轨迹时间序列γ的第一部分；

(1-2)设时间区间为

在此时间区间内，桥式起重机做减速运动，减速度为a_neg，使用采样周期T对速度采样后得到桥式起重机的运动参考轨迹时间序列γ的第二部分；

(2)若则运动参考轨迹时间序列γ由加速轨迹、匀速轨迹和减速轨迹三部分构成，

(2-1)设时间区间为在此时间区间内，桥式起重机从速度0开始做加速运动，加速度为a_max，使用采样周期T对速度采样后得到桥式起重机的运动参考轨迹时间序列γ的第一部分；

(2-2)设时间区间为在此时间区间内，桥式起重机以恒定速度V_max行进，使用采样周期T对速度采样后得到桥式起重机的运动参考轨迹时间序列γ的第二部分；

(2-3)设时间区间为

在此时间区间内，桥式起重机做减速运动，减速度为a_neg，使用采样周期T对速度采样后得到桥式起重机的参考轨迹时间序列γ的第三部分。