[发明专利]铸造起重机控制方法及装置、计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种铸造起重机控制方法及装置、计算机可读存储介质，其中铸造起重机控制方法包括：构建多质量‑弹簧‑阻尼模型，并基于该多质量‑弹簧‑阻尼模型设计了铸造起重机控制方法，充分考虑晃动液体的质心偏移以及液体晃动过程中所受到阻尼，考虑了晃动液体质量部分、静止液体质量部分和容器质量，使控制更为准确；采用一种高阶反馈的全局动态滑模面构建全局滑模控制器，同时根据低通滤波器通低频的特性有效的消除高频信号，消除抖震，使铸造起重机的各个状态量收敛更加平滑，全局滑模控制器则保证铸造起重机的各个状态量收敛更加迅速，且增强系统的抗干扰能力，有效的提高铸造起重机的系统的稳定性和控制性能。

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别涉及一种铸造起重机控制方法及装置、计算机可读存储介质。

背景技术

在常见的铸造起重机的钟摆模型中，由于将熔融液体与钢包看作一个整体，忽略了熔融液体的质心偏移和熔融液体与钢包内部的晃动阻尼造成影响；在一些铸造起重机的控制模型中，虽然有考虑熔融液体的晃动阻尼的影响，但是忽略了在熔融液体的晃动过程中，其质心会发生偏移。

铸造起重机负载液体的晃动现象和质心偏移在现有的质点模型中难以体现而且液体晃动是一个复杂的、不确定性强的流体运动现象，若有外部干扰的情况下液体晃动现象会更加明显，系统的控制难道就会大大提高，需要的数学模型就更为精确，对于固定质量的质点模型来说就难以做到。在现有的铸造起重机模型当中，大部分模型都采用的是固定质量的钟摆模型，并没有考虑负载液体的质心偏移和晃动阻尼。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种铸造起重机控制方法，能够充分考虑液体的晃动过程以及晃动过程中受到的阻尼，从而提高铸造起重机的稳定性和控制性能。

本发明还提出一种具有上述铸造起重机控制方法的运行控制装置。

本发明还提出一种具有上述铸造起重机控制方法的计算机可读存储介质。

根据本发明的第一方面实施例的铸造起重机控制方法，构建多质量-弹簧-阻尼模型，其中，所述多质量-弹簧-阻尼模型包括铸造起重机，所述铸造起重机包括吊车和容器，所述吊车与所述容器之间通过钢杆连接，所述容器内部装有液体，所述液体分为静止液体和若干晃动液体；

所述铸造起重机控制方法，包括：

基于所述多质量-弹簧-阻尼模型，根据液体总质量、所述液体的液面高度、容器长度，计算得到静止液体质量、静止液体高度、若干弹簧振子、若干晃动液体质量和若干晃动液体高度，其中，所述弹簧振子、所述晃动液体质量和所述晃动液体高度一一对应；

获取铸造起重机的系统动能，其中，所述系统动能包括静止液体动能、晃动液体动能、容器动能和吊车动能；

获取铸造起重机的系统势能，其中，所述系统势能包括静止液体势能、晃动液体势能、晃动弹性势能和吊车势能，所述静止液体势能根据所述静止液体质量、静止液体高度得到，所述晃动液体势能根据所述晃动液体质量和所述晃动液体高度得到，所述晃动弹性势能根据所述弹簧振子和晃动液体位移得到；

根据所述系统动能与所述系统势能，得到拉格朗日算子；

根据所述晃动液体质量、所述弹簧振子和所述晃动液体位移，得到耗散能量函数，其中，所述晃动液体位移与所述晃动液体质量对应；

根据所述拉格朗日算子和所述耗散能量函数，分别得到铸造起重机在横向广义坐标下的第一动力学方程，在钢杆夹角广义坐标下的第二动力学方程，在若干所述晃动液体位移广义坐标下的若干第三动力学方程；

根据所述第一动力学方程、所述第二动力学方程和若干所述第三动力学方程，得到铸造起重机的系统动力学方程；

构建全局动态滑模面；