[发明专利]一种多轴复合驱动塔机控制方法

摘要

本发明公开了一种多轴复合驱动塔机控制方法，数据采集单元（1）采集塔机系统电气传感器（5）信号。定位及姿态解算单元（2）解算出塔机实时位置和姿态信息，并由安全监控及无线通讯单元（3）发送至上位机，同时接收上位机发送的群塔碰撞预警指令，安全监控及无线通讯单元（3）同步监控系统参数的安全限位信息，形成安全超限报警信号。若不存在安全超限报警信号和群塔碰撞预警指令，则逆变算法解算单元（4）根据塔机执行机构电机（6）的目标速度，结合塔机执行机构电机（6）的实时速度与电流信息完成矢量控制算法，驱动塔机执行机构电机（6）完成多轴同步动作，实现塔机起升、变幅、回转和行走作业，本发明具控制功能丰富的优点。

主权项

一种多轴复合驱动塔机系统控制方法，其特征在于具体步骤为：第一步：搭建塔机控制系统塔机控制系统，包括：数据采集单元（1）、定位及姿态解算单元（2）、安全监控及无线通讯单元（3）、逆变算法解算单元（4）、塔机系统电气传感器（5）和塔机执行机构电机（6）；数据采集单元（1）的数据接口和定位及姿态解算单元（2）的数据接口通过信号线缆相连，数据采集单元（1）的数据接口与安全监控及无线通讯单元（3）的数据接口通过信号线缆连接，数据采集单元（1）的数据接口与逆变算法解算单元（4）的数据接口通过信号线缆连接，数据采集单元（1）的数据接口与塔机系统电气传感器（5）的数据接口通过信号电缆连接，定位及姿态解算单元（2）的数据接口与安全监控及无线通讯单元（3）的数据接口通过信号电缆连接，安全监控及无线通讯单元（3）的数据接口与逆变算法解算单元（4）的数据接口通过信号电缆连接，逆变算法解算单元（4）的功率输出端与塔机执行机构电机（6）的功率输入端通过功率电缆连接；第二步 数据采集单元（1）采集塔机系统电气传感器（5）信号数据采集单元（1）采集塔机系统电气传感器（5）信号，并将其转换为数字信号，塔机系统电气传感器（5）包括：司控台信号传感器、安全限位传感器、吊运重量传感器、风速传感器、起升机构电机速度传感器、变幅机构电机速度传感器、回转机构电机速度传感器、行走机构电机速度传感器、起升机构电机电流传感器、变幅机构电机电流传感器、回转机构电机电流传感器、行走机构电机电流传感器和塔机定位传感器；第三步 定位及姿态解算单元（2）获取塔机的位置与姿态信息定位及姿态解算单元（2）利用数据采集单元（1）中获得的塔机位置信号、起升机构电机速度信号、变幅机构电机速度信号、回转机构电机速度信号、行走机构电机速度信号解算出塔机运动部件的实时位置与姿态信息；第四步 安全监控及无线通讯单元（3）监控塔机运行安全状态安全监控及无线通讯单元（3）将数据采集单元（1）采集获得的塔机系统电气传感器（5）数字信号与预设极限值比较，超出预设极限值之后产生对应安全超限报警信号，安全监控及无线通讯单元（3）接收上位机发出的群塔碰撞预警指令，同时将塔机实时位置与姿态信息通过GPRS无线传输至上位机；第五步 逆变算法解算单元（4）生成塔机执行机构电机（6）的驱动信号逆变算法解算单元（4）首先读取安全监控及无线通讯单元（3）中安全超限报警信号和群塔碰撞预警指令，若存在安全超限报警信号和群塔碰撞预警指令，逆变算法解算单元（4）停止工作，若不存在安全超限报警信号和群塔碰撞预警指令，则逆变算法解算单元（4）根据数据采集单元（1）获得的起升机构、变幅机构、回转机构和行走机构的给定速度，同时根据塔机执行机构电机（6）的速度和电流信号完成速度电流双闭环矢量控制算法解算，生成塔机执行机构电机（6）的功率驱动信号，使塔机完成起升、变幅、回转和行走作业；经过以上步骤完成了多轴复合驱动塔机控制过程。