[发明专利]起重机防摇摆驱动控制方法

说明书

本发明涉及起重机控制领域，具体涉及一种起重机防摇摆驱动控制方法，包括以下步骤：1、通过传感器输入变量，包括小车位置x，速度载荷摆角θ以及摆角加速度2、将输入变量输入滑模控制模块，将滑模控制模块输出量引入二型模糊系统进行处理；3、设置二型模糊控制器中的输入输出隶属度函数；4、按照模糊规则进行二型模糊推理和降型,并通过解模糊得到最终的精确输出值Y；5、按照u＝k₀*Y的方式将模糊论域输出变量转换为实际输出值控制力,k₀为常数；6、把u的值应用在起重机防摆模型中,得出摆角,然后返回执行步骤1,直到摆角达到设定值。本发明具有更好的鲁棒性，具有优异的操控性能，具有更强的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及起重机控制领域，具体涉及一种起重机防摇摆驱动控制方法。

背景技术

当起重机工作时，起重机的大车、小车以及起升装置通过各自的工作指令独立工作。当起重机搬运货物加速水平移动，或者当货物搬运至目标地点减速运行时，由于起重机大车、小车的加减速，使货物发生摇摆。当货物发生摇摆时，不能进行卸货作业。对于摇摆现象，一般措施是起重机操作人员通过控制大小车，使大车、小车的加速度方向与货物的摇摆方向相同来减小最大摇摆角，并通过不断的重复操作来逐渐减小最大摇摆角来消除摇摆。人工消除摇摆费时费力，对起重机操作人员的操作本领要求很高，并且要耽误很长的工作时间，人工消除摇摆的时间大约占整个货物吊装时间的三分之一，严重的货物摇摆甚至会危及工作人员以及起重设备的安全。

防摇摆技术分为机械式与电子式两种。机械式防摇摆是通过增加机械装置或者增加起重机吊装钢索的刚度来抑制摇摆现象。机械式防摇摆装置实现简单，可操作性强，但是需要额外增加复杂的防摇摆机械或液压装置，增加了投资成本，增加了起重机设备的体积与重量，降低了系统的整体可靠性。电子式依靠电机控制器根据起重机工作状态对大车、小车进行控制，以起重机大车、小车运行速度，起升装置吊索长度，摇摆角度，摇摆角加速度的大小为依据对大车、小车进行控制，消除摇摆现象。电子式防摇摆装置分为开环控制式与闭环控制式。开环防摇摆控制系统结构简单，但控制精度低，响应速度慢，调节效果有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种起重机防摇摆驱动控制方法，采用闭环控制，具有更好的鲁棒性，具有优异的操控性能，在工作过程中能够通过实时监测与反馈快速消除外部扰动造成的干扰，具有更强的抗干扰能力。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述起重机防摇摆驱动控制方法，包括以下步骤：

步骤1、通过传感器输入变量，包括小车位置x，速度载荷摆角θ以及摆角加速度

步骤2、按照公式将输入变量xθ输入滑模控制模块，将滑模控制模块输出量引入二型模糊系统进行处理，其中，s₁，s₂表示水平位移与摆角两组状态构成的第一级滑动平面，c₁，c₂表示输入调节参数，α、β分别表示为一级滑动函数的调整参数，e表示水平方向上当前位置x与参考位置x*之差，为起重机水平运动速度误差；

步骤3、依据式σ∈[σ₁，σ₂]设置二型模糊控制器中的输入输出隶属度函数，其中m为隶属度函数的中心,σ₁和σ₂为隶属度函数的两个偏差；

步骤4、按照模糊规则进行二型模糊推理和降型,并通过解模糊得到最终的精确输出值Y。

步骤5、按照u＝k₀*Y的方式将模糊论域输出变量转换为实际输出值控制力,k₀为常数；

步骤6、把u的值应用在起重机防摆模型中,得出相应的起重机摆角,然后返回到步骤1继续执行,直到摆角达到设定值。