船用减摇起重机减摇控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108675165A(43)申请公布日2018.10.19(21)申请号201810831985.0B66C13/06(2006.01)(22)申请日2018.07.26(71)申请人大连海事大学地址116026辽宁省大连市高新园区凌海路1号申请人交通运输部东海航海保障中心宁波航标处(72)发明人陈海泉吴俊杰王生海张志江孔繁实张芳顺吉阳王庆涛张人之(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人李馨(51)Int.Cl.B66C23/53(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称船用减摇起重机减摇控制方法(57)摘要一种船用减摇起重机减摇控制方案，包括起重机本体机械装置、起重机监控系统、起重机液压驱动系统、起重机控制模块其特征在于起重机控制模块通过控制减摇索的张力值对吊重摇晃形成阻尼力，达到减摇的恒张力控制方案；起重机控制模块通过控制减摇索的收放拉动吊重，控制主吊索与竖直方向的角度，达到吊重减摇且回中的位置跟随控制方案；根据起重机状态监测系统传回起重机实时状态参数确定起重机工作情况，切换适时控制方案，达到减摇控制的混合控制方案；本发明控制方法新颖、操作简单、使用方便、安全可靠、防止吊具及货物的摇摆能力好，使吊重的摇晃得到较好的抑制。CN108675165ACN108675165A权利要求书1/2页1.一种船用减摇起重机的恒张力减摇控制方法，其特征在于：S11：通过控制电脑分别设定减摇索Ⅰ的张力期望值、减摇索Ⅱ的张力期望值、减摇索Ⅲ的张力期望值；S12：分别测量减摇索Ⅰ的实际张力值、减摇索Ⅱ的实际张力值、减摇索Ⅲ的实际张力值；S13：比较减摇索Ⅰ的张力期望值与减摇索Ⅰ的实际张力值得到第一偏差，比较减摇索Ⅱ的张力期望值与减摇索Ⅱ的实际张力值得到第二偏差，比较减摇索Ⅲ的张力期望值与测量减摇索Ⅲ的实际张力值得到第三偏差，将所述第一偏差、第二偏差、第三偏差发送至PLC控制器；所述PLC控制器根据所述第一偏差、第二偏差、第三偏差控制伺服阀动作，从而控制液压马达，进而控制减摇索动作，形成恒张力闭环控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述减摇索Ⅰ的实际张力值由减摇索张力传感器Ⅰ进行测量，再通过起重机控制模块中的转换函数得到；所述减摇索Ⅱ的实际张力值根据减摇索张力传感器Ⅱ进行测量，再通过起重机控制模块中的转换函数得到；所述测量减摇索Ⅲ的实际张力值根据减摇索张力传感器Ⅲ进行测量，再通过起重机控制模块中的转换函数得到。3.一种船用减摇起重机的位置跟随减摇控制方法，其特征在于：S21：判断主吊索是否处于竖直状态，若是竖直状态，则可得到减摇索Ⅰ的设定长度、减摇索Ⅱ的设定长度、减摇索Ⅲ的设定长度，否则通过控制收放减摇索将其归中，所述竖直状态根据起重机的初始位姿进行判断；S22：分别测量减摇索Ⅰ的实际长度、减摇索Ⅱ的实际长度以及减摇索Ⅲ的实际长度；S23：将减摇索Ⅰ的设定长度与减摇索Ⅰ的实际长度进行比较，得到第一偏差；将减摇索Ⅱ的设定长度与减摇索Ⅱ的实际长度进行比较，得到第二偏差；将减摇索Ⅲ的设定长度与测量减摇索Ⅲ的实际长度进行比较，得到第三偏差，将所述第一偏差、第二偏差及第三偏差传给PLC控制；所述PLC控制器根据所述第一偏差、第二偏差及第三偏差控制伺服阀动作，从而控制液压马达，进而控制减摇索动作，使其实际值与设定值达到一致，消除偏差。4.根据权利要求3所述的方法，所述初始位姿根据所述起重机监控系统的起重机起升、变幅、回转三个液压马达同轴编码器的初始状态通过数学模型的换算得到。5.根据权利要求3所述的方法，所述减摇索Ⅰ的设定长度根据主吊索竖直状态下重物的起升、变幅或回转指令，再依据运动学模型的计算得到；所述减摇索Ⅱ的设定长度根据主吊索竖直状态下重物的起升、变幅或回转指令，再依据运动学模型的计算得到；所述减摇索Ⅲ的设定长度根据主吊索竖直状态下重物的起升、变幅或回转指令，再依据运动学模型的计算得到。6.根据权利要求3所述的方法，所述减摇索Ⅰ的实际长度，根据液压马达上安装的同轴编码器的实时动作数值通过数学计算得到；所述减摇索Ⅱ的实际长度，根据液压马达上安装的同轴编码器的实时动作数值通过数学计算得到；所述减摇索Ⅲ的实际长度，根据液压马达上安装的同轴编码器的实时动作数值通过数学计算得到。7.一种船用减摇起重机的混合减摇控制方法，其特征在于：S31：起重机本体机械装置进行作业操作，根据起重机收到的指令选择减摇控制方法，当所述PLC控制器收到回转指令，则采取权利要求1所述恒张力减摇控制方法；当所述PLC控2CN108675165A权利要求书2/2页制器收到了起升或者变幅指令，则权利要求3采取位置跟随减摇控制方法；S32：所述重机本体机械装置动