[发明专利]轨道式八轮拖动电动小车定位跟踪控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术，尤其是涉及用于码头集装箱转运的轨道式八轮拖动电动小车的定位跟踪控制系统。

背景技术

随着世界贸易总量的不断增长，集装箱港口吞吐量急剧增加，迫切需要发展新一代的智能化集装箱码头技术，以提高集装箱港口的装卸效率。岸桥起重机、立体分配系统、场桥起重机以及备用的特殊箱运送的智能集卡等集装箱运输设备构成了高效自动化的码头机械系统。岸桥系统和场桥系统之间的立体分配系统直接决定了自动化码头的运行效率，成为新型高效智能型自动化码头装卸系统的核心环节。

高速电动小车的控制系统由滑触线供电，电动小车有八只独立车轮，由四台三相异步电机分别驱动。立体轨道输送系统不仅要求各组高速电动小车相互之间高精度定位，而且要求它们的泊位点相对于岸桥和场桥而言也必须保证高精度定位，需要克服车轮与轨道的滑动摩擦和各种干扰，这就要求针对不同的工况(环境情况、接收指令时与定位点的距离以及高速小车所载运的集装箱等情况)提供相应的制动力，保证电动小车在每个要求的泊位点高精度定位。现有的多机协调控制方案大都针对多电机速度的协调控制，都不能很好地解决对多电机的速度和位置同时进行协调控制的问题。

发明内容

为了解决对轨道式电动小车多电机的速度和位置同时进行协调控制的问题，本发明提供一种轨道式八轮拖动电动小车的定位跟踪控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，

轨道式八轮拖动电动小车定位跟踪控制系统，包括位移比较器、位移检测器、位移控制器、比较器、速度控制器、驱动器、电机及速度传感器、位移传感器、位移比较器、偏差补偿器，其特征在于，所述定位跟踪控制系统包括首部系统和尾部系统，

首部系统中，比较器111、速度控制器112、驱动器113、电机101及速度传感器114、位移传感器115、位移比较器131、偏差补偿器132顺次连接成闭合环路，电机101及速度传感器114分别连接至速度比较器133以及速度控制器112；比较器121、速度控制器122、驱动器123、电机102及速度传感器124、位移传感器125、位移比较器131、偏差补偿器132顺次连接成闭合环路，电机102及速度传感器124分别连接至速度比较器133以及速度控制器122；

尾部系统中，比较器211、速度控制器212、驱动器213、电机201及速度传感器214、位移传感器215、位移比较器231、偏差补偿器232顺次连接成闭合环路，电机201及速度传感器214分别连接至速度比较器233以及速度控制器212；比较器221、速度控制器222、驱动器223、电机202及速度传感器224、位移传感器225、位移比较器231、偏差补偿器232顺次连接成闭合环路，电机202及速度传感器224分别连接至速度比较器233以及速度控制器222；

首部系统和尾部系统之间，电机102及速度传感器124通过偏差补偿器300连接至比较器121，电机201及速度传感器214通过偏差补偿器300连接至比较器211，位移比较器131与位移比较器231分别连接至位移检测器500；

位移检测器400通过位移比较器600连接至位移控制器500，位移控制器500分别连接至比较器111、比较器121、比较器211和比较器221。

上述主要部件的具体情况如下，

比较器：是一个运算单元，其功能是对若干输入信号进行类型转换(比如D/A(数字/模拟)变换)和标度变换，然后进行数值运算，得到一个输出信号，供给控制器或驱动器使用。比较器的输入信号主要有给定信号、现场检测信号和补偿器输出信号等。比较器由一个单片机系统(也可以是一个PLC(可编程逻辑控制器)单元)来实现，由D/A或A/D器件、隔离器件、单片机或片上系统、存储单元、I/O(输入/输出)总线单元和电源系统组成，属于弱电电路，一般安装在电动小车控制器上。

位移检测器：是一个检测和运算部件，其功能是对位移比较器131、231传来的首尾轮组电机位移量信号进行滤波、标度变换，计算出电动小车的整体位移信息，然后将处理得到的位移信号传送给位移比较器。位移检测器由中央处理器、I/O接口芯片、A/D转换模块、电源等组成。位移检测器安装在电动小车控制器上，实时计算电动小车位移信息。