本發(fā)明涉及工業(yè)天車設(shè)備，特別是涉及一種稱重式智能天車控制方法。

背景技術(shù)：

在工業(yè)生產(chǎn)中，吊裝天車常用于運(yùn)輸生產(chǎn)物料、成品，是工業(yè)化生產(chǎn)的重要設(shè)備。在現(xiàn)有技術(shù)中，投料或者裝載物品時(shí)，天車的料倉會(huì)搖晃，影響物料的交接效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種稱重式智能天車控制方法，旨在對料倉進(jìn)行消晃。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種稱重式智能天車控制方法，所述方法包括：

s1、連續(xù)采集天車載重參數(shù)，構(gòu)建載重值序列fi；

s2、根據(jù)所述載重值序列fi，獲得載重極大均值fmax和載重極小均值fmin；所述載重極大均值fmax為所述載重值序列fi中若干個(gè)較大值的均值，所述載重極小均值fmin為所述載重值序列fi中若干個(gè)較小值的均值；

s3、獲取所述天車的搖擺角θ；所述滿足：

s4、判斷所述搖擺角θ是否超出閾值，若所述搖擺角θ超出閾值，則執(zhí)行步驟s5；

s5、根據(jù)所述搖擺角θ，求解消晃所需的搖擺水平位移l,所述l＝rsinθ；所述r為搖擺半徑；

s6、根據(jù)所述搖擺水平位移l，控制所述天車移動(dòng)。

在本實(shí)施例中，通過搖擺角來評估稱重的穩(wěn)定性；由于搖擺角本身其物理性質(zhì)能夠很好的反映物理含義，能夠精確表征搖晃程度；并且根據(jù)搖擺角進(jìn)一步求解消晃所需的搖擺水平位移l，使得天車能夠精確移動(dòng)并控制消晃。在本實(shí)施例中，只需要獲取載重?cái)?shù)據(jù)的最大值和最小值，即可進(jìn)一步求解搖擺角；該載重?cái)?shù)據(jù)可以為料倉稱重最大值和最小值數(shù)據(jù)，也可以是料倉內(nèi)某個(gè)局部個(gè)體的載重最大值和最小值數(shù)據(jù)，也可以是料倉拉力的最大值和最小值。本實(shí)施例，求解方便，計(jì)算精確。

在一具體實(shí)施例中，所述天車載重參數(shù)包括：天車料倉稱重?cái)?shù)據(jù)或天車?yán)?shù)據(jù)。

在一具體實(shí)施例中，所述步驟s2還包括：

從所述載重值序列fi選取出一個(gè)最大值，作為所述載重極大均值fmax；

從所述載重值序列fi選取出一個(gè)最小值，作為所述載重極小均值fmin。

在本實(shí)施例中，直接選取載重值序列中的最大值和最小值作為載重極值，求解速度快。

在一具體實(shí)施例中，所述步驟s2還包括：

對所述載重值序列fi按大小進(jìn)行排序，獲得第一載重序列{fn}；所述n滿足1≤n≤i，所述i為所述載重值序列fi的序列長度；

從所述第一載重序列{fn}中選取前k個(gè)搖擺角較大值{fk}；所述k滿足1≤k＜i；獲取所述載重極大均值fmax，所述fmax＝avg{fk}；

從所述第一載重序列{fn}中選取后m個(gè)搖擺角較小值{fm}；所述m滿足1＜m≤i；獲取所述載重極小均值fmin，所述fmin＝avg{fm}。

通過該方案，可獲得較為精確的載重極值，以便搖擺角求解精確。

在一具體實(shí)施例中，所述步驟s3還包括：

獲取所述載重極小均值fmin與所述載重極大均值fmax的比值α；所述α＝fmin/fmax；

獲取所述天車的搖擺角θ；所述滿足：

通過該技術(shù)方案，只需獲得載重極小均值和載重極大均值的比例關(guān)系，而無需考慮載重極小均值和載重極大均值的獲取形式，提高系統(tǒng)兼容性。

在一具體實(shí)施例中，在所述步驟s4中，所述閾值為預(yù)設(shè)值或經(jīng)驗(yàn)值。

在一具體實(shí)施例中，所述步驟s6還包括：

實(shí)時(shí)采集即時(shí)搖擺角θi，在所述即時(shí)搖擺角θi處于增大趨勢且所述θi≥αθ時(shí)，根據(jù)所述搖擺水平位移l，控制所述天車移動(dòng)；所述0＜α≤1。

可選的α＝0.9；值得一提的是，α取值越大，天車需移動(dòng)的速度也越大，此時(shí)，消晃操作也越有效。假定天車單擺模型的搖擺半徑為4m，天車搖晃角在5°時(shí)，單側(cè)水平搖擺位移約為0.35m，搖晃感感明顯。搖晃感明顯，而位移值相對于天車運(yùn)動(dòng)速度而言，水平搖擺位移并不大，天車運(yùn)動(dòng)速度可滿足要求。假定搖擺角θ＝5°，在即時(shí)搖擺角到達(dá)4.5°時(shí)，進(jìn)行天車移動(dòng)實(shí)現(xiàn)消晃。

通過該技術(shù)方案，移動(dòng)天車有效實(shí)現(xiàn)消晃。

在一具體實(shí)施例中，所述步驟s6還包括：判斷即時(shí)搖擺角θi是否處于增大趨勢；

所述判斷即時(shí)搖擺角θi是否處于增大趨勢是通過判斷前后至少2個(gè)即時(shí)搖擺角θi的大小關(guān)系；若在后采集到的即時(shí)搖擺角較大，則判定即時(shí)搖擺角θi處于增大趨勢。

通過該技術(shù)方案，在通過判定即時(shí)搖擺角θi是否處于增大趨勢，并進(jìn)行小車移動(dòng)實(shí)現(xiàn)消晃，提高消晃精確度。

在一具體實(shí)施例中，在所述步驟s1中，所述載重值序列fi至少包括一個(gè)擺動(dòng)周期。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過搖擺角來評估稱重的穩(wěn)定性；由于搖擺角本身其物理性質(zhì)能夠很好的反映物理含義，能夠精確表征搖晃程度；并且根據(jù)搖擺角進(jìn)一步求解消晃所需的搖擺水平位移l，使得天車能夠精確移動(dòng)并控制消晃。本發(fā)明只需要獲取載重?cái)?shù)據(jù)的最大值和最小值，即可進(jìn)一步求解搖擺角；該載重?cái)?shù)據(jù)可以為料倉稱重最大值和最小值數(shù)據(jù)，也可以是料倉內(nèi)某個(gè)局部個(gè)體的載重最大值和最小值數(shù)據(jù)，也可以是料倉拉力的最大值和最小值，求解方便，計(jì)算精確。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一具體實(shí)施方式的一種稱重式智能天車控制方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明一具體實(shí)施方式中的天車料倉的搖擺模型。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，在本發(fā)明第一實(shí)施例中，提供一種稱重式智能天車控制方法，所述方法包括：

s1、連續(xù)采集天車載重參數(shù)，構(gòu)建載重值序列fi；

值得一提的是，由于搖擺角θ與fmax、fmin之間具體數(shù)值大小無關(guān)，只需fmax、fmin之間比例一定時(shí)，求解獲得搖擺角θ也一致。故而，可選的，通過采集料倉的稱重?cái)?shù)值，獲得載重值序列fi；可選的，通過采集天車鋼絲拉力，獲得載重值序列fi；可選的，對料倉內(nèi)某一物體進(jìn)行稱重，并以該物體的稱重值，構(gòu)建載重值序列fi；

s2、根據(jù)所述載重值序列fi，獲得載重極大均值fmax和載重極小均值fmin；所述載重極大均值fmax為所述載重值序列fi中若干個(gè)較大值的均值，所述載重極小均值fmin為所述載重值序列fi中若干個(gè)較小值的均值；

s3、獲取所述天車的搖擺角θ；所述滿足：

s4、判斷所述搖擺角θ是否超出閾值，若所述搖擺角θ超出閾值，則執(zhí)行步驟s5；若所述搖擺角未超出閾值，則所述天車無需調(diào)整，即搖晃程度較小，無需進(jìn)行消晃操作；

s5、根據(jù)所述搖擺角θ，求解消晃所需的搖擺水平位移l,所述l＝rsinθ；所述r為搖擺半徑；

s6、根據(jù)所述搖擺水平位移l，控制所述天車移動(dòng)。

如圖2為天車料倉的搖擺模型，在料倉搖擺過程中，將搖擺角定義為單個(gè)搖擺周期內(nèi)最大的搖晃角為搖擺角θ。根據(jù)能量守恒可知：

其中，m為料倉等效質(zhì)量，g為重力加速度，h為搖晃最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差；v為料倉中心位于最低點(diǎn)時(shí)，料倉的水平速度。

根據(jù)幾何關(guān)系可知：

h＝(1-cosθ)r(2)；

其中，r為搖擺半徑。

此外，根據(jù)小球位于最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力情況，拉力分別滿足：

fmin＝cosθmg(4)；

聯(lián)立等式(1)-(5)可得：

在本實(shí)施例中，通過搖擺角來評估稱重的穩(wěn)定性；由于搖擺角本身其物理性質(zhì)能夠很好的反映物理含義，能夠精確表征搖晃程度；并且根據(jù)搖擺角進(jìn)一步求解消晃所需的搖擺水平位移l，使得天車能夠精確移動(dòng)并控制消晃。在本實(shí)施例中，只需要獲取載重?cái)?shù)據(jù)的最大值和最小值，即可進(jìn)一步求解搖擺角；該載重?cái)?shù)據(jù)可以為料倉稱重最大值和最小值數(shù)據(jù)，也可以是料倉內(nèi)某個(gè)局部個(gè)體的載重最大值和最小值數(shù)據(jù)，也可以是料倉拉力的最大值和最小值。本實(shí)施例，求解方便，計(jì)算精確。

在本實(shí)施例中，所述天車載重參數(shù)包括：天車料倉稱重?cái)?shù)據(jù)或天車?yán)?shù)據(jù)。所述天車料倉稱重?cái)?shù)據(jù)為料倉整體稱重?cái)?shù)據(jù)或料倉局部稱重?cái)?shù)據(jù)。

可選的，在一具體實(shí)施例中，所述步驟s2還包括：

從所述載重值序列fi選取出一個(gè)最大值，作為所述載重極大均值fmax；

從所述載重值序列fi選取出一個(gè)最小值，作為所述載重極小均值fmin。

在本實(shí)施例中，直接選取載重值序列中的最大值和最小值作為載重極值，求解速度快。

可選的，在另一具體實(shí)施例中，所述步驟s2還包括：

對所述載重值序列fi按大小進(jìn)行排序，獲得第一載重序列{fn}；所述n滿足1≤n≤i，所述i為所述載重值序列fi的序列長度；

從所述第一載重序列{fn}中選取前k個(gè)搖擺角較大值{fk}；所述k滿足1≤k＜i；獲取所述載重極大均值fmax，所述fmax＝avg{fk}；

從所述第一載重序列{fn}中選取后m個(gè)搖擺角較小值{fm}；所述m滿足1＜m≤i；獲取所述載重極小均值fmin，所述fmin＝avg{fm}。

通過該方案，可獲得較為精確的載重極值，以便搖擺角求解精確。

在本實(shí)施例中，所述步驟s3還包括：

獲取所述載重極小均值fmin與所述載重極大均值fmax的比值α；所述α＝fmin/fmax；

獲取所述天車的搖擺角θ；所述滿足：

通過該技術(shù)方案，只需獲得載重極小均值和載重極大均值的比例關(guān)系，而無需考慮載重極小均值和載重極大均值的獲取形式，提高系統(tǒng)兼容性。

在本實(shí)施例中，在所述步驟s4中，所述閾值為預(yù)設(shè)值或經(jīng)驗(yàn)值。

在本實(shí)施例中，所述步驟s6還包括：

實(shí)時(shí)采集即時(shí)搖擺角θi，在所述即時(shí)搖擺角θi處于增大趨勢且所述θi≥αθ時(shí)，根據(jù)所述搖擺水平位移l，控制所述天車移動(dòng)；所述0＜α≤1。

可選的α＝0.9；值得一提的是，α取值越大，天車需移動(dòng)的速度也越大，此時(shí)，消晃操作也越有效。假定天車單擺模型的搖擺半徑為4m，天車搖晃角在5°時(shí)，單側(cè)水平搖擺位移約為0.35m，搖晃感感明顯。搖晃感明顯，而位移值相對于天車運(yùn)動(dòng)速度而言，水平搖擺位移并不大，天車運(yùn)動(dòng)速度可滿足要求。假定搖擺角θ＝5°，在即時(shí)搖擺角到達(dá)4.5°時(shí)，進(jìn)行天車移動(dòng)實(shí)現(xiàn)消晃。

通過該技術(shù)方案，移動(dòng)天車有效實(shí)現(xiàn)消晃。

在本實(shí)施例中，所述步驟s6還包括：判斷即時(shí)搖擺角θi是否處于增大趨勢；

所述判斷即時(shí)搖擺角θi是否處于增大趨勢是通過判斷前后至少2個(gè)即時(shí)搖擺角θi的大小關(guān)系；若在后采集到的即時(shí)搖擺角較大，則判定即時(shí)搖擺角θi處于增大趨勢。

通過該技術(shù)方案，在通過判定即時(shí)搖擺角θi是否處于增大趨勢，并進(jìn)行小車移動(dòng)實(shí)現(xiàn)消晃，提高消晃精確度。

在本實(shí)施例中，在所述步驟s1中，所述載重值序列fi至少包括一個(gè)擺動(dòng)周期。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。