[发明专利]一种桥式起重机大车行走最小时间控制的方法

说明书

技术领域

本发明属于桥式起重机大车运功控制技术领域，涉及一种桥式起重机大车行走最小时间控制的方法。

背景技术

桥式起重机作为一种常用的现代搬运机械，经常要按照不同的作业计划沿特定路线行走，将重物准确地放到指定位置，具有占地面积小，省时省工、结构简单、方便快捷、载重量大优点，是实现物料搬运、实现生产安全、减轻体力劳动、提高作业效率的重要设备。随着企业生产能力的不断扩大，如何提高桥式起重机的运行效率已被业内广泛关注。

桥式起重机的主要由大车、小车和提升设备组成。一般来讲，桥式起重机作业时，大车的行走距离变化范围较大，有时需要行走数百米，因此，缩短桥式起重机作业时大车的行走时间成为其工作效率的关键。为此，一些新建厂房开始装备带有先进测距设备和变频调速系统的桥式起重机，以此来提高大车的运行速度和定位精度。然而，因其大车采用简单的速度分段控制策略，不能根据作业距离的变化实时优化调整大车的运行速度，难以实现准确快速运行至目标位置，有时需要来回往复调整才能准确定位，浪费了大量的生产时间，影响了企业的生产效率。因此，需要找到一种桥式起重机大车行走的优化控制方法，使得桥式起重机大车以最优的速度运行，从而节约运行时间，提高作业效率。

发明内容

本发明的目的是，提出一种桥式起重机大车行走最小时间控制的方法，该方法应用于桥式起重机的大车行走控制，能有效减少桥式起重机作业时大车行走的时间，提高企业的生产效率。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是一种桥式起重机大车行走最小时间控制的方法，包括以下步骤：

步骤1：对桥式起重机大车模型简化，并根据动力学定律，对大车受力进行分析，不妨设桥式起重机大车M的质量为m，以桥式起重机大车所受牵引力F(t)和阻力f(t)的合力u(t)为控制量，以大车所在位置x₁(t)、大车速度x₂(t)为状态量，建立桥式起重机大车行走的机理模型。

步骤2：基于步骤1建立的机理模型建立桥式起重机大车行走最优时间控制的评价函数，采用控制参数化的方法求解，求得控制量u(t)的最优变化律。

上述的一种桥式起重机大车行走最小时间控制的方法，步骤1中的桥式起重机大车行走的机理模型由下式子表征：

初始条件：x(t₀)＝[x₁(t₀),x₂(t₀)]

终端条件：x(t_f)＝[x₁(t_f),x₂(t_f)]

连续状态不等式约束：-v_max≤x₂(t)≤v_max

控制约束条件：-u_max≤u(t)≤u_max

其中，x(t)＝[x₁(t),x₂(t)]^T为桥式起重机大车行走系统的状态变量，A为系统矩阵、b为输入矩阵和系统参数z₀用下式表征为：

A=0100,b=0z0,z0=1m]]>

其中，m为桥式起重机的质量。