本發(fā)明涉及涉及起重機(jī)的控制系統(tǒng)，具體為一種用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的控制方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、起重機(jī)在倉庫、船場、建筑工地等諸多場所發(fā)揮著支撐和運(yùn)輸物體的重要作用，常見類型多樣。它通常由穿越軌道的車廂、繩葫蘆以及附著機(jī)構(gòu)等部件構(gòu)成，軌道一般呈線性。

2、在工作過程中，當(dāng)物體在軌道上移動時，受動量影響常常會出現(xiàn)搖擺，進(jìn)而引發(fā)繩索及相關(guān)組件的鐘擺運(yùn)動，若不加干預(yù)，這種運(yùn)動消退往往需要較長時間。鐘擺效應(yīng)帶來兩方面突出問題：一是耽誤企業(yè)經(jīng)營，因其自行消退緩慢；二是擺動的物體可能造成碰撞，鑒于其通常較重或較長，一旦碰撞容易對物體本身、周邊人員或結(jié)構(gòu)造成危險和嚴(yán)重傷害。

3、對此，人們研發(fā)出能自動減弱運(yùn)動的電子模塊，通過向電機(jī)控制器或驅(qū)動器發(fā)送信號，或者在其中實施控制系統(tǒng)來消除鐘擺效應(yīng)，也有相關(guān)專利成果示例。不過，這類系統(tǒng)主要針對線性移動物體的鐘擺問題，對于起重機(jī)旋轉(zhuǎn)懸吊物體產(chǎn)生的振蕩卻無能為力。在旋轉(zhuǎn)懸吊應(yīng)用場景里，像電動旋轉(zhuǎn)鉤塊帶動負(fù)載旋轉(zhuǎn)時，會因力與慣性的相互作用產(chǎn)生纏繞并引入振蕩元件，在旋轉(zhuǎn)期間及減速后都會持續(xù)振蕩，且這是在水平面上圍繞垂直軸的不同振蕩類型。人工嘗試停止這類旋轉(zhuǎn)振蕩很危險，操作人員大多只能讓物體自行停止，這不僅造成操作延遲，還使得負(fù)載精細(xì)旋轉(zhuǎn)定位變得極為困難，給工業(yè)操作帶來諸多困擾。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的控制方法與系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的控制方法，包括以下步驟：

3、s1.接收用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量相關(guān)值;

4、s2.在存儲器中存儲所述對象或所述系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量依賴值;

5、s3.使用至少部分基于接收到的物體或系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量依賴值的算法計算扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號，并且將所述扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號傳送給電機(jī)控制器，使所述電機(jī)控制器基于所述扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號操作電機(jī)，從而抑制所述在水平面上旋轉(zhuǎn)的物體的扭轉(zhuǎn)振蕩。

6、實現(xiàn)用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的的控制方法的系統(tǒng)，、包括一個被配置用于存儲物體或系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量相關(guān)值的存儲器；一個外殼，以及一個位于外殼內(nèi)的處理器；

7、存儲器中存儲至少一個預(yù)定的角度偏好，預(yù)定的角度偏好包括預(yù)定的角位移或預(yù)定的角度位置；

8、處理器被配置為：接收物體的質(zhì)量相關(guān)值，將物體的質(zhì)量相關(guān)值存儲在存儲器中，使用至少部分基于物體或系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量相關(guān)值的算法計算扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號，并且將所述扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號傳送給所述電機(jī)控制器，從而抑制所述在水平面上旋轉(zhuǎn)的物體的扭轉(zhuǎn)振蕩。

9、進(jìn)一步的，所述質(zhì)量相關(guān)值包括物體或系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部件的測量重量、物體在水平面上無阻尼的振蕩的測量周期及物體或系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部件的參考轉(zhuǎn)動慣量。

10、進(jìn)一步的，處理器配置為接收至少一個預(yù)定的角度偏好，并配置為使用接收到的預(yù)定的角度偏好計算扭轉(zhuǎn)振蕩抑制信號。

11、進(jìn)一步的，處理器被配置為接收來自輸入/輸出（io）設(shè)備的至少一個命令信號，所述處理器配置為確定所述扭轉(zhuǎn)使用預(yù)定的角度偏好和至少一個命令信號來確定振蕩阻尼信號。

12、進(jìn)一步的，存儲器中存儲至少一個預(yù)定角位置，預(yù)定角位置包括(a)預(yù)定角位移或(b)預(yù)定角位置。

13、進(jìn)一步的，命令信號包括至少一個預(yù)定角度參數(shù)，該預(yù)定角度參數(shù)包括（a）預(yù)定角位移或（b）預(yù)定角位置；并且處理器被配置為使用至少一個命令信號來確定扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號。

14、進(jìn)一步的，命令信號包括至少一個預(yù)定角速度，并且處理器被配置為使用預(yù)定角速度和至少一個命令信號來確定扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號。

15、進(jìn)一步的，存儲器中存儲有至少一個預(yù)定角速度，并且處理器被配置為使用預(yù)定角速度和至少一個命令信號來確定扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號。

16、進(jìn)一步的，處理器被配置為接收來自傳感器的傳感器信號，以及所述處理器配置為確定所述扭度振蕩阻尼信號利用傳感器信號。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

18、（1）該發(fā)明的用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的控制方法與系統(tǒng)有利于減輕或基本上消除懸掛在起重機(jī)上的物體所經(jīng)歷的扭轉(zhuǎn)振蕩。特別地，該系統(tǒng)從通信耦合到該系統(tǒng)的控制器接收控制命令（例如，速度命令、位置命令、旋轉(zhuǎn)命令等）。然后，系統(tǒng)計算出一個扭振阻尼信號。與先前已知的用于控制擺運(yùn)動的系統(tǒng)不同，新設(shè)備使用的算法至少部分依賴于物體的質(zhì)量相關(guān)值。一旦計算出扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號，修改后的信號就會被傳輸?shù)诫姍C(jī)控制器或驅(qū)動器，然后電機(jī)控制器使用計算出的扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號來操作電機(jī)，從而減少或有效消除物體的扭轉(zhuǎn)振蕩，否則這種振蕩將由未修改的控制信號引入。

19、（2）本發(fā)明的用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的系統(tǒng)包含電機(jī)控制時，抑制在水平面上旋轉(zhuǎn)的物體的扭轉(zhuǎn)振蕩的電子模塊。所述電子模塊包括外殼、位于外殼內(nèi)的處理器。以及一個存儲器，該存儲器被配置為存儲與物體質(zhì)量相關(guān)的值。處理器可以配置為接收所述對象的質(zhì)量依賴值，將所述對象的質(zhì)量依賴值存儲在存儲器中，使用至少部分基于所述對象的質(zhì)量依賴值的算法計算扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號，并將所述扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號傳輸給所述電機(jī)控制器。在使用中，該信號抑制所述對象的扭轉(zhuǎn)振蕩。

20、（3）本發(fā)明的用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的系統(tǒng)包括配置為在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)物體的電機(jī)，可操作地耦合到電機(jī)并配置為基于至少一個輸入控制電機(jī)的電機(jī)控制器，以及通信耦合到電機(jī)控制器的電子模塊。所述電子模塊包括外殼、設(shè)置在所述外殼內(nèi)并配置為存儲所述對象的質(zhì)量相關(guān)值的存儲器，以及設(shè)置在所述外殼內(nèi)并配置為在所述存儲器上存儲信息并從所述存儲器接收信息的處理器。處理器被配置為在水平面上接收對象或系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量依賴值，在存儲器中存儲對象或系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量依賴值，使用至少部分基于對象的質(zhì)量依賴值的算法計算扭轉(zhuǎn)振蕩衰減信號;并將所述扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號傳輸給所述電機(jī)控制器，使所述電機(jī)控制器基于所述扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼信號操作所述電機(jī)。在使用中，該信號抑制對象的扭轉(zhuǎn)振蕩。

21、（4）本發(fā)明的用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的系統(tǒng)包括配置為使所述物體懸浮在水平面上的固定機(jī)構(gòu)、可操作地耦合于所述固定機(jī)構(gòu)并配置為操縱所述固定機(jī)構(gòu)使所述物體在水平面上旋轉(zhuǎn)的電機(jī)以及通信耦合于所述控制器的電子模塊。所述電子模塊包括與所述電機(jī)可操作耦合并配置為基于至少一個輸入操作所述電機(jī)的電機(jī)控制器、設(shè)置在所述外殼內(nèi)并配置為存儲所述對象的質(zhì)量相關(guān)值的存儲器以及設(shè)置在所述外殼內(nèi)并配置為在所述存儲器上存儲信息并從所述存儲器接收信息的處理器。處理器被配置為接收所述對象的質(zhì)量依賴值，將所述對象的質(zhì)量依賴值存儲在存儲器中，使用至少部分基于所述對象的質(zhì)量依賴值的算法計算扭振阻尼信號，并將所述扭振阻尼信號傳輸給所述電機(jī)控制器。在使用中，該信號抑制所述物體的扭轉(zhuǎn)振蕩。

22、（4）本發(fā)明的用于抑制起重機(jī)扭轉(zhuǎn)振蕩的系統(tǒng)包括提供具有存儲容量的存儲器、包括所述對象或所述系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量依賴值的存儲器容量的一部分和使用所述質(zhì)量依賴值計算扭轉(zhuǎn)振蕩衰減信號的算法，以及配置為從所述存儲器存儲和檢索所述質(zhì)量依賴值的處理器。在該方法中，處理器接收來自輸入/輸出（io）設(shè)備的命令信號。作為對從io設(shè)備接收命令信號的響應(yīng)，處理器從存儲器中檢索質(zhì)量相關(guān)值和算法。處理器將扭振衰減信號作為至少部分地基于使用該算法所存儲的質(zhì)量相關(guān)值的函數(shù)來計算。所述處理器傳送所計算的扭轉(zhuǎn)振蕩阻尼向電機(jī)控制發(fā)送信號。所述電機(jī)控制器至少部分地基于所計算的扭轉(zhuǎn)振蕩抑制信號來操作所述電機(jī)，從而在水平面上抑制所述物體或所述系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件的扭轉(zhuǎn)振蕩。

23、上述說明僅是本技術(shù)實施例技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術(shù)實施例的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本技術(shù)實施例的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本技術(shù)的具體實施方式。