轨道式八轮拖动电动小车定位跟踪控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102004510A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102004510A(43)申请公布日2011.04.06(21)申请号201010510669.7(22)申请日2010.10.19(71)申请人上海海事大学地址200135上海市浦东新区浦东大道1550号(72)发明人徐为民褚建新康伟沈爱弟(74)专利代理机构上海天翔知识产权代理有限公司31224代理人梁晓霏(51)Int.Cl.G05D27/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称轨道式八轮拖动电动小车定位跟踪控制系统(57)摘要轨道式八轮拖动电动小车定位跟踪控制系统，包括位移比较器、位移检测器、位移控制器、比较器、速度控制器、驱动器、电机及速度传感器、位移传感器、位移比较器、偏差补偿器，采用复合相邻偏差耦合方法，设计了基于速度控制闭环和位置控制闭环的多电机协调系统的控制方案，能够有效解决八轮拖动电动小车定位跟踪控制问题，同时防止车轮与轨道之间的滑动，保证小车的精确定位。ACN10245CCNN110200451002004523A权利要求书1/1页1.轨道式八轮拖动电动小车定位跟踪控制系统，包括位移比较器、位移检测器、位移控制器、比较器、速度控制器、驱动器、电机及速度传感器、位移传感器、位移比较器、偏差补偿器，其特征在于，所述定位跟踪控制系统包括首部系统和尾部系统，首部系统中，比较器(111)、速度控制器(112)、驱动器(113)、电机(101)及速度传感器(114)、位移传感器(115)、位移比较器(131)、偏差补偿器(132)顺次连接成闭合环路，电机(101)及速度传感器(114)分别连接至速度比较器(133)以及速度控制器(112)；比较器(121)、速度控制器(122)、驱动器(123)、电机(102)及速度传感器(124)、位移传感器(125)、位移比较器(131)、偏差补偿器(132)顺次连接成闭合环路，电机(102)及速度传感器(124)分别连接至速度比较器(133)以及速度控制器(122)；尾部系统中，比较器(211)、速度控制器(212)、驱动器(213)、电机(201)及速度传感器(214)、位移传感器(215)、位移比较器(231)、偏差补偿器(232)顺次连接成闭合环路，电机(201)及速度传感器(214)分别连接至速度比较器(233)以及速度控制器(212)；比较器(221)、速度控制器(222)、驱动器(223)、电机(202)及速度传感器(224)、位移传感器(225)、位移比较器(231)、偏差补偿器(232)顺次连接成闭合环路，电机(202)及速度传感器(224)分别连接至速度比较器(233)以及速度控制器(222)；首部系统和尾部系统之间，电机(102)及速度传感器(124)通过偏差补偿器(300)连接至比较器(121)，电机(201)及速度传感器(214)通过偏差补偿器(300)连接至比较器(211)，位移比较器(131)与位移比较器(231)分别连接至位移检测器(500)；位移检测器(400)通过位移比较器(600)连接至位移控制器(500)，位移控制器(500)分别连接至比较器(111)、比较器(121)、比较器(211)和比较器(221)。2CCNN110200451002004523A说明书1/4页轨道式八轮拖动电动小车定位跟踪控制系统技术领域[0001]本发明涉及自动控制技术，尤其是涉及用于码头集装箱转运的轨道式八轮拖动电动小车的定位跟踪控制系统。背景技术[0002]随着世界贸易总量的不断增长，集装箱港口吞吐量急剧增加，迫切需要发展新一代的智能化集装箱码头技术，以提高集装箱港口的装卸效率。岸桥起重机、立体分配系统、场桥起重机以及备用的特殊箱运送的智能集卡等集装箱运输设备构成了高效自动化的码头机械系统。岸桥系统和场桥系统之间的立体分配系统直接决定了自动化码头的运行效率，成为新型高效智能型自动化码头装卸系统的核心环节。[0003]高速电动小车的控制系统由滑触线供电，电动小车有八只独立车轮，由四台三相异步电机分别驱动。立体轨道输送系统不仅要求各组高速电动小车相互之间高精度定位，而且要求它们的泊位点相对于岸桥和场桥而言也必须保证高精度定位，需要克服车轮与轨道的滑动摩擦和各种干扰，这就要求针对不同的工况(环境情况、接收指令时与定位点的距离以及高速小车所载运的集装箱等情况)提供相应的制动力，保证电动小车在每个要求的泊位点高精度定位。现有的多机协调控制方案大都针对多电机速度的协调控制，都不能很好地解决对多电机的速度和位置同时进行协调控制的问题。发明内容[0004]为了解决对轨道式电动小车多电机的速度和位置同时进行协调控制的问题，本发明提供一种轨道式