[发明专利]一种塔式起重机回转机构控制方法及系统

说明书

一种塔式起重机回转机构控制方法及系统，其中方法包括：根据大臂回转速度估算模型或安装在大臂的速度传感器获取大臂回转速度；根据电机运行速度和获取的大臂回转速度计算塔身形变角度；根据回转阻力转矩计算塔身形变给定角度，或者根据给定的大臂回转速度与获取的大臂回转速度的差值计算塔身形变给定角度，或者根据由于塔身形变产生的弹性力矩和电机电磁转矩的差值计算塔身形变给定角度；根据塔身形变给定角度和塔身形变角度实时调整电机运行速度。本发明的塔式起重机回转机构控制方法及系统使得塔式起重机的大臂回转速度控制平稳，显著提高了回转系统运行效率和舒适性，无需涡流制动器辅助调速，并且不仅降低了系统成本，还减少了系统的故障点。

技术领域

本发明涉及电动机控制技术领域，特别是涉及一种塔式起重机回转机构控制方法及系统。

背景技术

现有技术的塔式起重机的回转机构，其具有塔臂惯性大、塔身扭曲形变和传动机构大减速比等特点，因此容易造成大臂速度超调、振荡的弊端；而且由于回转机构存在走走停停、就位不准、停机大臂回弹、所吊重物摇晃等技术问题，使得现有技术的塔式起重机的回转机构降低了回转机构的运行效率、舒适性、可靠性和安全性。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种塔式起重机回转机构控制方法及系统，以解决现有技术的塔式起重机回转机构存在控制不稳定的技术问题。

一种塔式起重机回转机构控制方法，其方法包括以下步骤：

S101、根据大臂回转速度估算模型或安装在大臂的速度传感器获取大臂回转速度；

S102、根据电机运行速度和获取的大臂回转速度计算塔身形变角度；

S103、根据回转阻力转矩计算塔身形变给定角度，或者根据给定的大臂回转速度与获取的大臂回转速度的差值计算塔身形变给定角度，或者根据由于塔身形变产生的弹性力矩和电机电磁转矩的差值计算塔身形变给定角度；

S104、根据塔身形变给定角度和塔身形变角度实时调整电机运行速度，返回至步骤S101。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S101中根据大臂回转速度估算模型获取大臂回转速度的计算公式为：

其中，ω_d为大臂回转速度，ω_m为电机运行速度，r₁为回转机构小齿轮半径，r₂为回转机构大齿轮半径，K₁为回转机构减速机的减速比，K_f为回转阻尼系数，K_t为塔身抗扭曲刚度，J_d为大臂惯量，s代表微分。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S102中根据电机运行速度和获取的大臂回转速度计算塔身形变角度的计算公式为：

其中，为塔身形变角度，r₁为回转机构小齿轮半径，r₂为回转机构大齿轮半径，K₁为回转机构减速机的减速比，ω_d为大臂回转速度，ω_m为电机运行速度。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S103中根据回转阻力转矩计算塔身形变给定角度的计算公式为：

其中，为塔身形变给定角度，K_f为回转阻尼系数，K_t为塔身抗扭曲刚度，为塔身形变角度。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S103中根据由于塔身形变产生的弹性力矩和电机电磁转矩的差值计算塔身形变给定角度的计算公式为：