[发明专利]一种天车防摇摆控制方法

权利要求书

1.一种天车防摇摆控制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一安装：在大车及小车上安装位置检测装置，在吊钩或吊物上安装摆角检测装置；

步骤二参数输入：输入天车大车及小车参数：大车走行参数R_L(r_l0,r_l1,......,r_li)、大车控制参数C_L(c_l0,c_l1,......,c_lm)以及小车走行参数R_S(r_s0,r_s1,......,r_si)、小车控制参数C_S(c_s0,c_s1,......,c_sm)；

步骤三计算最优速度曲线：当接收到走行任务及目标位置S_t后，大车及小车分别根据当前位置S_dl和S_ds、目标位置S_tl和S_ts、当前机车状态G_S和G_L以及步骤二中大车走行参数R_L、小车走行参数R_S、大车控制参数C_L、小车控制参数C_S确定整个走行的目标速度V_ts、V_tl、加速时间T_S及减速时间T_L，进而计算出最优速度曲线，所述最优速度曲线包括最优加速曲线及最优减速曲线；

步骤四加速阶段：走行开始，按照步骤三所得最优加速曲线实时输出控制速度给PLC，使大车、小车以最优速度曲线加速到目标速度，加速阶段结束达到目标速度；

步骤五匀速阶段：加速阶段结束到达目标速度后的匀速阶段，通过步骤一中摆角检测装置实时检测摆角角度，若摆角角度正常则正常走行，若摆角角度达到控制阈值则开启摆角闭环控制，并根据摆角角度计算调整输出速度值，根据计算出的速度值走行来减小摆角；

步骤六减速阶段：减速过程按照步骤三所得最优减速曲线实时输出控制速度给PLC，控制大车及小车移动；

步骤七对位：根据步骤一种摆角检测装置实时检测摆角角度，若减速过程结束后若摆角角度满足停车要求则进行对位停车动作，若摆角角度超过控制阈值，则开启摆角闭环控制及位置闭环控制，保证天车停车时摆角较小；

步骤八结束走行：走行结束，若有新的走行任务则继续进行步骤二-步骤七开启新一次天车走行操作。

2.根据权利要求1所述的一种天车防摇摆控制方法，其特征在于：所述步骤三种最优速度曲线采用最优控制理论中的最大值原理和变分法，根据已建立的天车系统状态方程及以加速初始状态到末状态的累加摆角和及累加摆角变化量为性能评价指标联立微分方程组，计算出最佳理论轨迹曲线，根据天车运行初速度V₀、末速度V_c、加速时间T以及绳长L即可计算出使其整个加速过程摆角θ最小的最优速度曲线v_opt＝f(v₀,v_c,T,l)，进而确定最优加速曲线及最优减速曲线。

3.根据权利要求1所述的一种天车防摇摆控制方法，其特征在于：所述步骤五中速度值计算方式如下：大车及小车闭环控制输出控制量(速度)为u_n＝[u_n-1+k_p(e_n-e_n-1)+k_ie_n+k_d(e_n-2e_n-1)+e_n-2+u_n-1]+v_ref，其中e为吊物或吊钩摆角角度，v_ref为大车及小车匀速运行目标速度，k_p、k_i、k_d为pid控制参数。