Устройство и способ управления раскачиванием груза, подвешенного на подъемном устройстве - заявка 2016125496 на патент на изобретение в РФ

1. Устройство для управления раскачиванием груза, подвешенного на снабженном двигателем подвижном элементе (19, 20), выполненном с возможностью перемещения вдоль по существу горизонтальной оси, при этом устройство управления содержит блок управления и инерциальную платформу (30), причем инерциальная платформа (30) выполнена с возможностью определения характерных значений угла наклона троса, который поддерживает груз, относительно вертикали и снабжена средством передачи этих значений в блок (40) управления, при этом блок (40) управления снабжен средством измерения скорости и управления скоростью снабженного двигателем подвижного элемента (19, 20) и выполнен с возможностью обработки значений, характеризующих угол наклона троса относительно вертикали, чтобы рассчитывать и передавать управляющие действия для динамического управления скоростью снабженного двигателем подвижного элемента (19, 20) в зависимости от желаемого угла наклона троса относительно вертикали, при этом блок (40) управления содержит пропорциональный контроллер с изменением коэффициента усиления, снабженный средством вычисления переменного коэффициента усиления, применяемого для управления скоростью снабженного двигателем подвижного элемента (19, 20) в зависимости от расстояния от груза до снабженного двигателем подвижного элемента (19, 20), причем указанное расстояние находится между максимальным и минимальным значениями, при этом переменный коэффициент усиления вычисляется как функция расстояния (h) от груза до снабженного двигателем подвижного элемента (19, 20).
2. Устройство по п. 1, в котором инерциальная платформа (30) выполнена с возможностью определения углов отклонения троса (27), который поддерживает груз, относительно вертикали в двух взаимно перпендикулярных направлениях отклонения, определяющих оси перемещения для соответствующих снабженных двигателями подвижных элементов (19, 20), при этом блок управления выполнен с возможностью обработки этих значений для расчета и передачи управляющих двигателем действий в зависимости от желаемого угла наклона троса (27) относительно вертикали.
3. Устройство по любому из пп. 1 или 2, в котором блок (40) управления выполнен с возможностью передачи рассчитанных управляющих действий на двигатели (24) путем подачи команд, для каждого двигателя (24), на соответствующий инвертер (24'), регулирующий скорость связанного с ним двигателя (24).
4. Устройство по п. 1, в котором инерциальная платформа (30) содержит акселерометр (34) и гироскоп (36).
5. Устройство по п. 1, в котором инерциальная платформа (30) расположена на неподвижной оконечной муфте троса (27), поддерживающего захватывающий груз элемент.
6. Устройство по п. 1, в котором с блоком (40) управления может быть связан дистанционный блок обработки.
7. Способ управления раскачиванием груза, подвешенного с помощью снабженных двигателями подвижных элементов, при этом указанный способ включает в себя следующие этапы:
- отслеживание характерного значения угла наклона троса, который поддерживает груз, относительно вертикали;
- определение разности между отслеженным углом наклона и желаемым углом наклона для уменьшения или исключения этой разности;
- расчет управляющего действия, которое необходимо применить к по меньшей мере одному из двигателей (24) снабженных двигателями подвижных элементов (19, 20);
- применение управляющего действия к по меньшей мере одному из двигателей (24) снабженных двигателями подвижных элементов (19, 20) в зависимости от желаемого угла наклона троса (27) относительно вертикали; и
- вычисление переменного коэффициента усиления, используемого для управления скоростью снабженного двигателем подвижного элемента (19, 20) в зависимости от расстояния от груза до снабженного двигателем подвижного элемента (19, 20), причем указанное расстояние находится между максимальным и минимальным значениями, при этом вычисление осуществляют с помощью пропорционального контроллера с изменением коэффициента усиления, причем переменный коэффициент усиления вычисляют как функцию расстояния (h) от груза до снабженного двигателем подвижного элемента (19, 20).
8. Способ по п. 7, в котором этап отслеживания значения, характеризующего угол наклона, осуществляют с использованием инерциальной платформы (30).
9. Способ по п. 7, в котором этап расчета управляющего действия, которое необходимо применить к по меньшей мере одному из двигателей (24) снабженных двигателями подвижных элементов (19, 20), осуществляют на основе математической модели, которая учитывает характерное значение отслеживаемого угла наклона и его изменение во времени.
10. Способ по п. 7, в котором этап расчета управляющего действия осуществляют с учетом изменений расстояния от груза до подвижного элемента (19, 20).
11. Способ по п. 7, в котором этап расчета и этап применения рассчитанного управляющего действия осуществляют независимо для каждого из двигателей (24) подвижных элементов (19, 20) путем подачи команд на соответствующие инвертеры (24').
12. Компьютерная программа для осуществления способа по любому из пп. 7-11.
13. Устройство управления для подъемного устройства, содержащее блок управления, память и компьютерную программу по п. 12, сохраненную в памяти.
Наверх