一種減小塔式起重機(jī)載荷擺角的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種減小塔式起重機(jī)載荷擺角的控制方法，包括以下步驟：1)建立塔式起重機(jī)載荷擺動(dòng)坐標(biāo)系；2)得到塔式起重機(jī)在做變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)載荷的擺動(dòng)方程；3)控制器實(shí)時(shí)測(cè)量載荷到起升機(jī)構(gòu)的距離L，根據(jù)L計(jì)算載荷的擺動(dòng)周期T；4)在控制器中采用基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器得到脈沖序列，抑制由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)引起的載荷搖擺。本發(fā)明在現(xiàn)有的塔式起重器上只需經(jīng)過(guò)少許改動(dòng)就可以完成載荷全自動(dòng)防搖；控制器使用基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器，在回轉(zhuǎn)和變幅運(yùn)動(dòng)時(shí)，分別使用計(jì)算好的速度給定方式，完成減小載荷擺角的目的。
【專利說(shuō)明】一種減小塔式起重機(jī)載荷擺角的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于起重機(jī)變頻控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種塔式起重機(jī)減小載荷擺角的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]塔式起重機(jī)作為主要物料運(yùn)輸機(jī)械在建筑也得到廣泛應(yīng)用。隨著變頻器調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的塔式起重機(jī)上采用變頻調(diào)速技術(shù)。塔式起重機(jī)的小車位置采用回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)控制，而載荷通過(guò)鋼絲繩與提升機(jī)構(gòu)連接，由于鋼絲繩具有較好的柔性，這使得載荷的運(yùn)動(dòng)特性表現(xiàn)為非線性的振動(dòng)的。
[0003]由于鋼絲繩為柔性連接，使起重機(jī)在操作過(guò)程中極容易引起載荷的擺動(dòng)，而一般的起重機(jī)沒(méi)有專門的減小載荷擺動(dòng)的措施，通常通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)完成減小擺動(dòng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)易磨損，維護(hù)難度大；或者師傅在操作時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)減小載荷擺動(dòng)，只有經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅才能完成相應(yīng)消擺動(dòng)作，對(duì)操作師傅的技術(shù)要求高，所以這兩種方法都有極大的局限性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種減小塔式起重機(jī)載荷擺動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制方法，在現(xiàn)有的塔式起重器上只需經(jīng)過(guò)少許改動(dòng)就可以完成載荷全自動(dòng)防搖。控制器使用基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器，在回轉(zhuǎn)和變幅運(yùn)動(dòng)時(shí)，分別使用計(jì)算好的速度給定方式，完成減小載荷擺角的目的。
[0005]本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種減小塔式起重機(jī)載荷擺角的控制方法，其特殊之處在于:所述方法包括以下步驟:
[0006]I)建立塔式起重機(jī)載荷擺動(dòng)坐標(biāo)系；
[0007]2)得到塔式起重機(jī)在做變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)載荷的擺動(dòng)方程；
[0008]3)控制器實(shí)時(shí)測(cè)量載荷到起升機(jī)構(gòu)的距離L，根據(jù)L計(jì)算載荷的擺動(dòng)周期T ；
[0009]4)在控制器中采用基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器得到脈沖序列，抑制由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)引起的載荷搖擺。
[0010]上述步驟I)的具體步驟是:
[0011]1.1)建立質(zhì)量為m的載荷在慣性坐標(biāo)系(X，y, z)中的運(yùn)動(dòng)模型；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)繞Z軸旋轉(zhuǎn)；
[0012]1.2)建立非慣性笛卡爾坐標(biāo)(xl，yI)，并設(shè)xl軸與X軸夾角為Ψ，方向符合右手定則，臂長(zhǎng)為P，則小車坐標(biāo)為(Ρ，Ψ);設(shè)繩長(zhǎng)為1，則以(Ρ，Ψ)為原點(diǎn)建立球面坐標(biāo)系，載荷的坐標(biāo)為(1，θ , Φ);則在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中重物向量為:
[0013]
/ -(p+ I cos(爐)sin(^), I sin(^), / cos(爐)cos(^))
[0014]小車的向量為:
[0015] 1^ = (αο,ο)
[0016]兩個(gè)向量對(duì)時(shí)間求導(dǎo)求出小車和重物的速度，設(shè)重物質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為Μ，整個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，則系統(tǒng)的動(dòng)能為:
[0017]
1d)) dV I (./)] df' , I d ,
τ = -m(—r.-~r) + - M (-1l.' +-,/(—(//)"
2dt dt 2 dt di 2 dt
[0018]設(shè)xoy平面勢(shì)能為0，則重物勢(shì)能為:
[0019]
E = -mgl cos(爐)cos{0)
[0020]由Lagrange函數(shù)L = T-E,列出方程為:
d QL QL
[0021]- —,---- = Qi
at ?.0qtd^ch)
_ at _
[0022]依據(jù)拉格朗日方程可以得到Θ和φ微分方程如下:
[0023].?λθ ,..,?/2Ψ.,./Λ、 ,?ψ、? ? ~— COS(^) + ^SIll(Df) -/ ——-8111(^)008(61) - ρ{~cos(60 +
drdrdt(I)

Cos(V)sin(^) οο?,(θ) - 2/ — —-sin(^) - 2/ --- 008(^)008(6^) = 0
dt dt dt dt dt
[0024]
Ii^r + g s i n(i/))cus(y/) - —^ s i n(i/9)si 丨和)+/s +pcoi<p)+
dt~dt~dt~dr
iCOi(^)Sinfi/))+/7sin(//?)sin(iV)-/sin(i/?)cos(iVy co^i/?) f
\dt J\ dt J\ dt J
2-^-οο?{φ)+21 洲抑 co如)2 cos(^) = 0
dt dt ' ) dt dt ' ' ' ) (2)
[0025]上面方程為一個(gè)相互耦合的非線性方程，需要進(jìn)行線性化，同時(shí)忽略較小項(xiàng)得到擺動(dòng)方程為:
[0026]對(duì)上式進(jìn)行線性化處理并忽略較小項(xiàng)可簡(jiǎn)化為:
[0027]
rd20Idw\ ? rs-,?ψ dm ,?2ψd1 ρ (?ψ\.1~-+ g + lθ-21 ψ ψ-1~^-φ =——^+/? —(3)
dt"\ dt )dt dt dv dv \ dt )
[0028]
,?2ΦIdw\?θ dw ^d2W d2u/ 、dρ dψs
I~g-l — φ + 21--+y- (4)
dr \ dt Jdt dt dr dr dt dt
[0029]公式(4)為塔式起重機(jī)在做變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)載荷的擺動(dòng)方程。
[0030]上述步驟4)的具體實(shí)現(xiàn)方式是:已知載荷擺動(dòng)的周期為:
[0031]Γ = 2π 晶(5)
[0032]其中g(shù)為重力加速度；
[0033]調(diào)節(jié)器的幅值和時(shí)間分別按以下條件給定:
= C= O
[0034]< A2 =-2Ccos(vv/7')￡>'0,;/ t2=T >(6)
A3 = Ce、、Th = 2Γ
[0035]其中:Ap A2、A3是三次輸入的脈沖幅值；tp t2、t3是三次輸入的脈沖時(shí)間。
[0036]本發(fā)明的有益效果是:可以較好的減小由于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)引起的載荷擺動(dòng)，進(jìn)一步提高了塔式起重機(jī)的工作效率、安全性及可靠性，為實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)無(wú)搖擺運(yùn)輸載荷提供了一套可行的方案。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為變幅機(jī)構(gòu)或者回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的速度給定曲線；
[0039]圖3為塔式起重機(jī)的示意圖；
[0040]圖4為塔式起重機(jī)載荷擺動(dòng)分析的坐標(biāo)系統(tǒng)圖。
[0041]圖5為不帶消擺算法的系統(tǒng)仿真曲線；
[0042]圖6為帶消擺算法的系統(tǒng)仿真曲線；

【具體實(shí)施方式】
[0043]本發(fā)明是一種根據(jù)塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性，建立如圖4的塔式起重機(jī)坐標(biāo)系，依據(jù)拉格朗日方程建立塔式起重機(jī)的非線性動(dòng)力學(xué)模型并簡(jiǎn)化為線性動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)載荷的擺動(dòng)規(guī)律，應(yīng)用基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器減小變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起的載荷擺動(dòng)。
[0044]建立塔式起重機(jī)載荷擺動(dòng)坐標(biāo)系,如圖4所示,建立質(zhì)量為m的載荷在慣性坐標(biāo)系(x, Y, z)中的運(yùn)動(dòng)模型?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以繞Z軸旋轉(zhuǎn)，建立非慣性笛卡爾坐標(biāo)(xl，yl)，并設(shè)Xl軸與X軸夾角為Ψ，方向符合右手定則，臂長(zhǎng)為P，則小車坐標(biāo)為(Ρ，Ψ);設(shè)繩長(zhǎng)為1，則以(P，Ψ)為原點(diǎn)建立球面坐標(biāo)系，載荷的坐標(biāo)為(1，Θ，φ)。則在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中重物向量為:
[0045]
I^1 -(p+ I cos(爐)sin(^), I sin(爐),/ cos(爐)cos(O))
[0046]小車的向量為:
[0047]
^ = (ΑΟ,Ο)
[0048]兩個(gè)向量對(duì)時(shí)間求導(dǎo)求出小車和重物的速度，設(shè)重物質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為M，整個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，則系統(tǒng)的動(dòng)能為:
[0049]
1d)) dV I c/l.: d)' , I d ,
T = -m(—r.-~r) + - M (-1l.' +-,/(—(//)"
2dt dt 2 dt di 2 dt
[0050]設(shè)xoy平面勢(shì)能為0，則重物勢(shì)能為:
[0051]
E = -mgl cos(爐)COS(O)
[0052]由Lagrange函數(shù)L = T-E,列出方程為:
d dL cL
[0053]^-1- = Qi
dt ? 、 Qq.0(—-q,) h
_ dt _
[0054]依據(jù)拉格朗日方程可以得到Θ和φ微分方程如下:
[0055]
/ ^-^-cos(^) + sin(6>) — ? ^ I si η(滬)cos(汐)—ρ{^~? cos(沒(méi))+
drdrdt(I)
cos(^)sin(6^)cos(^) — 2/——Sin(W) - 21 七丨,卻 cos(p)cos(60 = O
dt dt dt dt dt
[0056]
? ^-4- + s i n(^) cos( 0) - s i n( i n(<7)+/ sin(^)+p c os((Z>)+
dr' drdt ' dr
1— cos(f/?)sin(f/>)+ c^- /7sin(e?)sin((9)_/sin^co^^)' cos(r/7)+
\dt)\dt)\dt J
2扣抑 cos((/)+2/ d()抑 cos((/>)2 cos(//) = 0
dt dt , dt dt ' ’ λ , (2)
[0057]上面方程為一個(gè)相互耦合的非線性方程，需要進(jìn)行線性化，同時(shí)忽略較小項(xiàng)得到擺動(dòng)方程為:
[0058]對(duì)上式進(jìn)行線性化處理并忽略較小項(xiàng)可簡(jiǎn)化為:
[0059]
/yyN, 79/'X ^
--~θI dw V八d(p , ?τψ dr ρ ? ?ψ V
I~-+g + lθ-21 ψ ψ-1~^-φ =——^- + ρ(3)
dt -\ dt )dt dt dr dir \ dt )
[0060]
,(I2φI?ψ\?θ ?ψ ,^ ?ιψ d2w ^ dp dψ
I^I+g-l 丄 φ + 21--^- + W^l = -p^r-2上丄 (4)
dt~V dt Jdt dt dt- dtr dt dt
[0061]公式(4)即為塔式起重機(jī)在做變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)載荷的擺動(dòng)方程。
[0062]本次設(shè)計(jì)提出基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器算法，采用此濾波器可以減小殘余振蕩，并且具有較好的魯棒性。已知載荷擺動(dòng)的周期為:
[0063]T =(5)
[0064]其中g(shù)為重力加速度，序列脈沖幅值和時(shí)間如下式所示:
4 = C
<A2 =-2C cos(wdT)e^' J
A3 = Ce~w
[0065]

= O
^ > (6)
t, 二 2Τ
[0066]根據(jù)哈式起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)I運(yùn)行時(shí)，載荷4的擺動(dòng)特性，如圖4建立慣性坐標(biāo)系和非慣性笛卡爾坐標(biāo)系和非慣性球坐標(biāo)系，依據(jù)拉格朗日方程建立塔式起重機(jī)的非線性動(dòng)力模型，進(jìn)行線性化處理；在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和變幅運(yùn)動(dòng)時(shí)采用基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器減小載荷擺動(dòng)角度，本方法可以直接集成到控制器中，控制器根據(jù)變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)發(fā)送信號(hào)給調(diào)速器，調(diào)速器根據(jù)信號(hào)控制變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加減速度，起到減小載荷擺角的目的。
[0067]當(dāng)繩長(zhǎng)不變的情況下，根據(jù)載荷在各種運(yùn)動(dòng)時(shí)的擺動(dòng)情況，如圖4建立慣性坐標(biāo)系，非慣性笛卡爾坐標(biāo)系和球坐標(biāo)系。依據(jù)拉格朗日方程求得載荷在兩個(gè)方向的擺動(dòng)方程，最后簡(jiǎn)化并線性化后得到擺動(dòng)模型。回轉(zhuǎn)和變幅運(yùn)動(dòng)時(shí)控制器脈沖采用基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器完成消擺。
[0068]時(shí)滯濾波器控制下，系統(tǒng)的殘留振蕩的幅值表達(dá)式為:
[0069]V(ah ζ) = ?%/?2(幼 CL

e為
w—1 =1-
[0070]其中:ιη(ω,ξ)= [ A,’,h cos(w^/l - ξ\.)


/=0
n-l__
[0071]η(ω,ξ) = A^eati sin(vv、/l — ξ" tt)


i二0
[0072]最優(yōu)時(shí)滯濾波器表達(dá)式如下:
[0073]/(,) = Σ',/沖—IT、

J=O
[0074]上式中包含脈沖的幅值和時(shí)滯時(shí)間，&為輸入濾波器的第j個(gè)參數(shù)，T1為隨機(jī)的時(shí)滯時(shí)間，η為濾波器中的參數(shù)個(gè)數(shù)。
[0075]根據(jù)時(shí)滯濾波器的零點(diǎn)配置方法，在系統(tǒng)頻率附近配置零點(diǎn)，表達(dá)式為:
I,U
[0076]W1-- (π - cos (-~-))νι.(,
πI + K
[0077]則相應(yīng)Z域的零點(diǎn)為:
[0078]= e-^\TeM4^T
[0079]ζ* ζ= e-^)Te-J^^-^T
[0080]在此，采用零點(diǎn)可以提高濾波器的魯棒性，則時(shí)滯濾波器表達(dá)式為:
[0081]F{z) = ^{z- Z1)"1' (ζ - zl)mx

Z
^I
[0082]其中:m= 2*mi，C 為歸一化因子，C ^_z (i_/p
[0083]依據(jù)Z反變換得到時(shí)域脈沖序列表達(dá)式:
[0084]f (t) = C ( δ (t) +B1 δ (t~T) +a2 δ (t_2T))

at = -1cos(WijT)C- 1
ii, = e
[0085]其中:廣I
C =-1 + Q1+ a2

Wrf =W1Jl-C2
A1 = C= 0
[0086]則:濾波器的脈沖幅值為< A2 二 -2Ccos(wtf r)e—￥tI=T '

4 = OT2^h = it
[0087]Τ= 2ω J1 _ ^ 令 ^ = O, =O0 $般麵誠(chéng)醜，{吏髓給定按照上式方式給定速度命令，那么就能達(dá)到減小載荷擺角的目的。
[0088]本控制方法分別控制回轉(zhuǎn)和變幅兩個(gè)機(jī)構(gòu)，其給定速度曲線可以用圖2表示，塔式起重機(jī)簡(jiǎn)化圖3。本系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)測(cè)量載荷到起升機(jī)構(gòu)的距離，即鋼絲繩的長(zhǎng)度，根據(jù)鋼絲繩的長(zhǎng)度計(jì)算載荷的擺動(dòng)周期T。
[0089]變幅運(yùn)動(dòng)的實(shí)施方案。在t = O時(shí)刻變幅機(jī)構(gòu)2開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，在完成總加速時(shí)間時(shí)的Al倍時(shí)達(dá)到tl，此時(shí)按照此時(shí)速度運(yùn)行到t2，根據(jù)脈沖輸入整形濾波器的設(shè)計(jì)要求可知t2 = T/2 ;變幅機(jī)構(gòu)2在t2時(shí)刻開(kāi)始第二段加速，加速時(shí)間為總加速時(shí)間的A2倍，然后在t3時(shí)刻開(kāi)始勻速運(yùn)行到t4，根據(jù)脈沖輸入整形濾波器的設(shè)計(jì)要求可知t4 = T ;變幅機(jī)構(gòu)2在t4時(shí)刻開(kāi)始第三段加速，加速時(shí)間為總加速時(shí)間的A3倍，然后在t5時(shí)刻達(dá)到最終速度開(kāi)始勻速運(yùn)行。當(dāng)變幅機(jī)構(gòu)2需要停止時(shí)，同加速過(guò)程類似，只是此時(shí)總減速時(shí)間同總的加速時(shí)間。
[0090]回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)施方案。同變幅機(jī)構(gòu)2，不再描述。
[0091]圖5、6為不帶消擺功能和帶消擺功能的仿真結(jié)果，從圖中可以看出:帶有消擺功能的Θ在加速和減速過(guò)程中幅值變化不大，在勻速時(shí)仍然會(huì)疊加塔臂旋轉(zhuǎn)頻率，Φ在第一個(gè)啟動(dòng)和停機(jī)脈沖的震蕩加大，穩(wěn)定后減小，可以看出在勻速仍然有震蕩，但停車后震蕩很小，所以此種方法對(duì)停車后震蕩有較好的抑制，消擺效果較好。
【權(quán)利要求】
1.一種減小塔式起重機(jī)載荷擺角的控制方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 1)建立塔式起重機(jī)載荷擺動(dòng)坐標(biāo)系； 2)得到塔式起重機(jī)在做變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)載荷的擺動(dòng)方程； 3)控制器實(shí)時(shí)測(cè)量載荷到起升機(jī)構(gòu)的距離L，根據(jù)L計(jì)算載荷的擺動(dòng)周期T； 4)在控制器中采用基于零點(diǎn)配置的魯棒最優(yōu)時(shí)滯濾波器得到脈沖序列，抑制由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)弓I起的載荷搖擺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小塔式起重機(jī)載荷擺角的控制方法，其特征在于:所述步驟I)的具體步驟是: 1.D建立質(zhì)量為m的載荷在慣性坐標(biāo)系(X，y, z)中的運(yùn)動(dòng)模型；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)繞Z軸旋轉(zhuǎn); 1.2)建立非慣性笛卡爾坐標(biāo)(xl，yI)，并設(shè)xl軸與X軸夾角為Ψ，方向符合右手定則，臂長(zhǎng)為P，則小車坐標(biāo)為(P，Ψ);設(shè)繩長(zhǎng)為1，則以(P，Ψ)為原點(diǎn)建立球面坐標(biāo)系，載荷的坐標(biāo)為(1，θ，Φ);則在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中重物向量為:^ -(p+ I cos(爐)sin(0), / sin(^), I cos(爐)cos(^)) 小車的向量為:^ = (A0，0) 兩個(gè)向量對(duì)時(shí)間求導(dǎo)求出小車和重物的速度，設(shè)重物質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為M，整個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，則系統(tǒng)的動(dòng)能為:^ I ci).a').Iι?., I ,.d ,T =—) + - ^ (^―)'+ 'A ?、?2 CU at 2 at at 2 at 設(shè)xoy平面勢(shì)能為0，則重物勢(shì)能為:E = -mgl cos(p) Cos(O) 由Lagrange函數(shù)L = T-E,列出方程為: d QL BL _ ^ 5(?'
_ at _ 依據(jù)拉格朗日方程可以得到θ和φ微分方程如下:
I cos((p、+ ?ζ sin(0) -1.? sin(y>) cos(^) - pC-^-γ cos(沒(méi))+
dt~dt~dt(I)
cos(p)sin(沒(méi))cos(^) - 21—-^-sin(^) - 21cos(^)cos(^) = 0 dt dt dt dt dt
/■^^ + gsin(爐)cos一^.4^?η(?/^η(?/)+/.^.^?η(0)+.^~^/?(χ)?^)+ drdrdrdr
I— cos(i/?)sin(爐)+ /?sin(^)sin(^)-/ ] sin(r,?)cos(")_ cos(i/?)+ \dt) \dt) \dt)
2—-^cos(r/?)+21—-^cosi r/>)2 cog ") = 0
dt dt ' ’ dt dt ' ’ ’ (2) 上面方程為一個(gè)相互耦合的非線性方程，需要進(jìn)行線性化，同時(shí)忽略較小項(xiàng)得到擺動(dòng)方程為:對(duì)上式進(jìn)行線性化處理并忽略較小項(xiàng)可簡(jiǎn)化為: ,?2θIdw\ ? nrdw dm ,d2w d2p (dw\,、 /—r+ g + l -J- θ-21-^^-1-^-φ = --^ + ρ(3) drV dr )dt dt dr dt~ v dt J 7 ?2φ I?ψ\ ^1ClO ?ψ irid2y/ ?2ψ.dp dψ,、 /—f + g~lφ + 21-s- + W—^r = -p—^r-2-^-L- ⑷ dtr\ dt ydt dt dtrdtr dt dt 公式(4)為塔式起重機(jī)在做變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)載荷的擺動(dòng)方程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小塔式起重機(jī)載荷擺角的控制方法，其特征在于:所述步驟4)的具體實(shí)現(xiàn)方式是:已知載荷擺動(dòng)的周期為:τ=2π.Ι~(5) 其中g(shù)為重力加速度； 調(diào)節(jié)器的幅值和時(shí)間分別按以下條件給定: A1 = C=O <A2 = -2C CQs(wdT)e~^vJ h=T >(6) A3 = Ce —= 其中:Ap A2、A3是三次輸入的脈沖幅值；tp t2、t3是三次輸入的脈沖時(shí)間。
【文檔編號(hào)】B66C13/40GK104140042SQ201410322803
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】趙敏 申請(qǐng)人:西安寶德自動(dòng)化股份有限公司