[发明专利]一种提升机悬停锁罐张力释放控制装置及方法

权利要求书

1.一种提升机悬停锁罐张力释放控制装置及方法，其特征在于，包括提升机、功率变换器、悬停张力释放控制系统、非线性电机控制系统、数据处理与数据交互系统、人机系统,功率变换器分别和提升机及非线性电机控制系统相连，悬停张力释放控制系统分别和非线性电机控制系统与数据处理与数据交互系统相连，非线性电机控制系统与数据处理与数据交互系统采用串行通讯方式，人机系统输出控制信号通过工业以太网与数据处理与数据交互系统进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的一种提升机悬停锁罐张力释放控制装置，其特征在于，所述的功率变换器为多电平变换器，功率器件采用IGBT或者IGCT。

3.根据权利要求2所述的一种提升机悬停锁罐张力释放控制装置，其特征在于，非线性电机控制系统的电机控制方法为非线性控制方法，其调制策略为等效载波调制策略。

4.一种提升机悬停锁罐张力释放控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤；

1)钢丝绳张力控制器实现在锁罐释放后提升机悬停至启动加减速时，自适应补偿由载荷变化使钢丝绳弹性伸长量的张力，进行张力释放控制，具体的实现步骤为：

11)钢丝绳张力控制器采集PLC控制器传输过来的罐笼下放深度L，由弹性力学可知，钢丝绳张力模型为：

式中，S为钢丝绳的横断面积，E为钢丝绳的弹性模量；

12)若提升点至罐笼的钢丝绳的张力伸长量为x，悬停控制释放罐笼启动时的加速度为a,钢丝绳每米质量为m,由钢丝绳下放或提升重物的偏微分模型可知：

13)弹性张力的传输速度取决于钢丝绳的自身参数,有：

14)考虑悬停控制输出电磁转矩，构建钢丝绳张力模型为：

式中，g为重力加速度，满足数理方程解：

可得钢丝绳的最大/最小张力为：

2)建立力矩随加速度变化的斜坡函数，通过逐步减小张力补偿量ΔT，在设定的t₁时刻达到钢丝绳的最小释放张力，以匹配钢丝绳的弹性伸缩量，实现张力释放控制，其斜坡函数为：