[发明专利]基于自学习的塔式起重机危险状态回转控制方法

权利要求书

1.一种基于自学习的塔式起重机危险状态回转控制方法，其特征在于，依赖一种防碰撞装置，首先对塔机的惯性进行自学习，然后借助对塔机危险状态的识别，利用预设的被动控制方案，对塔机回转实行控制，具体按照以下步骤实施：

步骤1：在塔机上对塔机惯性、以及回转运行特性进行自学习；

步骤2：根据塔机当前运行状态，视情进行减速或停车控制；

步骤3：塔机低速截断控制后，将执行闭环控制，进入停止位置调整过程，系统实时检测塔机当前转速，当塔机转速为零，停止回转；如果此时塔机危险角大于理想停车位置，系统将重新开启塔机控制方向的低速，允许塔机继续低速前行，靠近目标位置；

步骤4：塔机失控，进入危险警戒线，立即采取刹车制动，直接停止塔机运动，刹车延时一定时间，然后打开刹车，允许塔机向安全方向转动。

2.根据权利要求1所述的基于自学习的塔式起重机危险状态回转控制方法，其特征在于，所述的步骤1中，对塔机状态自学习过程分为三步：

1.1）塔机在1速运动中，突然截断1速，塔机靠惯性转动，记录从截止到停止，塔机的回转惯性角θ₁；并将该角度θ₁设置为回转1速控制角；

1.2）塔机在2速运动中，突然截断2速，塔机先降低到1速中运行，然后截止1速，塔机靠惯性转动，记录从截止2速到塔机转动停止，塔机2速的控制角θ₂；并将该角度θ₂设置为回转2速控制角；

1.3）塔机在3速运动中，突然截断3速，塔机先降低到2速中运行，然后截止2速降低到1速中运行，最后截止1速，塔机靠惯性转动，记录从截止3速到塔机停止转动，塔机3速的控制角θ₃；并将该角度θ₃设置为回转3速控制角。

3.根据权利要求1所述的基于自学习的塔式起重机危险状态回转控制方法，其特征在于，所述的步骤2中，具体判断过程是：

当前危险角度θ小于塔机的3速控制角θ₃，主控制器（1）将输出信号截止塔机向危险方向的3速转动；

当前危险角度θ小于塔机的2速控制角θ₂，主控制器（1）将输出信号截止塔机向危险方向的3速以及2速转动；

当前危险角度θ小于塔机的1速控制角θ₁，主控制器（1）将输出信号截止塔机向危险方向的全部转动，此时，塔机进入全惯性状态。

4.根据权利要求1所述的基于自学习的塔式起重机危险状态回转控制方法，其特征在于，所述的防碰撞装置结构是，在司机操作手柄（6）输出端设置有主控制器（1），主控制器（1）输出端与电气控制柜（7）输入端连接，电气控制柜（7）输出端与塔机回转电机（8）连接；

所述的主控制器（1）通过串口连接有无线通讯模块（5），主控制器（1）另外与回转角度检测仪（2）、回转角速度检测仪（3）、小车变幅检测仪（4）分别连接。

5.根据权利要求1所述的基于自学习的塔式起重机危险状态回转控制方法，其特征在于，所述的主控制器（1）中预装有控制程序，其控制逻辑如下：

1）主控制器（1）检测到当前危险角度θ，当前危险角度θ小于塔机的3速控制角θ₃，主控制器（1）将输出开关量信号截止塔机向危险方向的3速转动；

2）当前危险角度θ小于塔机的2速控制角θ₂，主控制器（1）将输出开关量信号截止塔机向危险方向的3速以及2速的转动；

3）当前危险角度θ小于塔机的1速控制角θ₁，主控制器（1）将输出开关量信号截止塔机向危险方向的全部运行，此时，塔机进入完全惯性转动过程，主控制器（1）进入反馈控制状态，防碰撞装置通过实时检测塔机塔前危险角θ，以及当前转动角速度ω，调整停车位置，

如果：当角速度ω＝0，当前危险角θ≥θ₄，则主控制器（1）将输出开关量信号重新开启转动1速，允许塔机继续低速前行，直到θ≤θ₄，塔机截断低速；

如果：当角速度ω＝0，当前危险角θ≤θ₄，则主控制器（1）将输出开关量信号保持控制状态，塔机停止；

如果：当角速度ω≥0，则主控制器（1）将输出开关量信号保持控制状态，直至塔机停止；

4）塔机失控，危险角小于刹车角，主控制器（1）将输出开关量信号直接采取刹车，此时，启动机械抱闸刹车，并持续抱闸时间2秒，然后打开刹车，允许塔机向安全方向转动。