CN103268084A - 钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,属于桥检车的控制技术领域。本发明的钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,包括步骤1调整桥检车一端的驱动回转装置进行回转的方向,使得两个驱动装置运行方向相互垂直;步骤2对桥检车的左进、右进、左退和右腿的判断,并根据判断机构执行相应的操作,同时在驱动回转装置的回转角度为0至45度时,采用主拉,辅推的频率控制方式,当回转角度为45至90度时,采用主推、辅拉的频率控制方式。本发明的钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,主要解决在左、右行走机构运动方向相互垂直情况下,回转方向不一致的问题;另外解决在桥检车回转变位过程中桥检车平稳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及各种钢箱梁外桥检车回转变轨的控制方法,涉及各种钢箱梁外桥检车回转变轨中运动方向、运行方式以及平稳的控制技术。
背景技术
跨江(河)大桥钢箱梁外桥检车检查时双轨运行(直线),过墩时需要改变行走方向(变轨)斜线(单轨)以及垂直行走等方式绕过桥墩运行到另一跨(侧)对钢梁外进行定期检查和维护。
钢梁箱外桥检车过墩时,由于检查车两侧的驱动装置是相互独立,在左、右行走机构运动方向(轨迹)相互垂直情况下,在回转情况下如何来实现左、右驱动装置运行方向的一致成为额待解决的问题。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种操作简便,运行平稳可靠的钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,主要解决在左、右行走机构运动方向相互垂直情况下,回转方向不一致的问题;另外解决在桥检车回转变位过程中桥检车平稳的问题。
本发明采用的技术方案如下:
本发明的钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法:
步骤1、在启动桥检车前或运行过程中,操控桥检车一端的驱动回转装置进行回转,改变该端行走机构的运行方向,使得两个驱动装置运行方向相互垂直,此时控制器进行步骤2的逻辑计算;
步骤2、判断桥检车是否进行变轨运行,若非变轨运行,则进入下道程序;若为变轨运行,则判断是否为左进运行,若为左进运行,则控制器控制左行走机构前进,执行程序1,本次操作结束,若非左进运行,则判断是否为右进运行,若为右进运行,则控制器控制右行走机构前进,执行程序2,本次操作结束,若非右进运行,则判断是否为左退运行,若为左退运行,则控制器控制左行走机构后进,执行程序2,本次操作结束,若非左退运行,则控制器控制右行走机构后进,执行程序1,本次操作结束。
由于采用了上述方法,钢箱梁外桥检车检查时双轨运行(直线),过墩时,需要改变行走方向(变轨)绕过桥墩运行到另一跨(侧)钢梁外进行定期检查和维护时,需要变轨,桥检车体回转由于两侧驱动装置是相互独立,在左、右行走机构运动方向(轨迹)相互垂直情况下,在回转情况下需要保持左、右驱动装置运行方向的一致,主要将左、右两个行走机构分别做主、次处理,且整个回转过程中,其实际为分别在四个象限内运行,分别按逆时针或顺时针旋转,如在第一象限运行时:设前进(顺时针旋转)则Q(LMF)+Q(RF),即左前进主输出频率+右前进辅助输出频率;在第四象限运行时:设后退(逆时针旋转)则Q(LMB)+Q(RB), 即左后退主输出频率+右后退辅助输出频率;因为F=-B,因此Q(LMF)+Q(RF)=- Q(LMB)+Q(RB),第一象限与第四象限的运行,其结果相同方向相反。在第二象限运行时,设前进(逆时针旋转)则Q(RMF)+Q(LF), 即右前进主输出频率+左前进辅助输出频率;在第三象限运行时,设后退(顺时针旋转)则Q(RMB)+Q(LB),即右后退主输出频率+左后退辅助输出频率;因为F=-B,因此Q(RMF)+Q(LF)=- Q(RMB)+Q(LB),第二象限与第三象限的运行,其结果相同方向相反,实现了桥检车在过墩时,通过四个象限内的左、右行走机构的配合,从而使得桥检车的左右两端的行走机构的运行方向保持一致。在桥检车实际的过墩过程中,需要通过控制器进行逻辑运算,并根据实际的情况,控制和调节行走机构上连接到调频器,从而控制行走机构的频率,实现左主回转运行中实现主拉,辅推的频率控制或者实现左主回转运行中实现辅推,主拉的频率控制,本发明中,在桥检车左右两端的驱动回转装置上的分别安装信号采集器,用于检测行走机构运行过程中驱动回转装置的转动角度,由于在变轨过程中,驱动回转装置的转动角度时刻在变化,因此控制器时刻接收该信号采集器发出的信号,并根据该位置信号进行逻辑分析,在变轨的过程中,则依次对左进、右进、左退以及右退进行判断,并根据判断结果,执行相应的操作,从而能够保证左、右行走机构的运行方向相同,也即共进共退,保证对桥检车两端的控制。
本发明的钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,
程序1、左主回转运行,控制器接收到回转装置的回转角度由0至45°时,左(前)变频器主输出频率保持为f1,右(后)变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1;45°至90°时,左变频器主输出频率f1逐渐减为f0,右变频器辅输出频率保持为f1,实现左回转运行;
程序2、右主回转运行,控制器接收到回转装置的回转角度由0至45°时,右(前)变频器主输出频率保持为f1,左(后)变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1;45°至90°时,右变频器主输出频率f1逐渐减为f0,左变频器辅输出频率保持为f1,实现右回转运行, f1﹥f0。
由于采用了上述方法,当处在左、右行走机构运动方向相互垂直情况下,电动机同时启动时控制频率相同时,如左前进辅助输出Q(LF)由-X向原点(0)运动,而右前进辅助输出Q(RF) 由原点(0)向+Y方向运动;或则左后退辅助输出Q(LB) 由-X向原点(0)运动,而左右后退辅助输出Q(RB) 由原点(0)向-Y方向运动。由于Q(LF)或Q(LB)向原点传递力(F=ma),在原点处出现死点,Q(RF)或Q(RB)在离原点出现侧挤压和车体摇晃,使该处行走机构艰难脱离原点。解决的方法是为回避死点,对左、右两个行走机构分别做主、次处理,将Q(RF)或Q(RB)为主,即右前进主输出Q(RMF)或右后退主输出Q(RMB),启动脱离原点时,也即在桥检车上驱动回转装置的回转角度0至45度时,采用主拉,辅推的频率控制方式,如图4和图5的左主回转运行程序,即上述程序1,控制左变频器主输出频率保持为f1,右变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1。
在桥检车上驱动回转装置的回转角度为45度时(由绝对编码器提供角度信号),由于此时Q(RF)或Q(RB)的速度V1+ Q(RMF)或Q(RMB)的速度V2=合成速度V产生最大脉动,因此大于45度线时采用主推,辅拉的频率控制方式,左变频器辅输出频率保持为f1,右变频器主输出频率由f1逐渐减为f0,解决了桥检车回转平稳问题。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、 本发明的钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,操作简便,运行平稳可靠,增加了操作的安全性,利于操控;
2、 本发明的钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,主要解决在左、右行走机构运动方向相互垂直情况下,回转方向不一致的问题;另外解决在桥检车回转变位过程中桥检车平稳的问题。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是桥检车过桥墩时的运行轨迹;
图2是本发明的桥检车的回转运动的象限图;
图3是本发明的频率输入/输出的逻辑表;
图4是本发明中左变频器主输出频率/回转角度的示意图;
图5是本发明中右变频器辅输出频率/回转角度的示意图;
图6是本发明中左变频器辅输出频率/回转角度的示意图;
图7是本发明中右变频器主输出频率/回转角度的示意图。
图中标记:1-桥墩、2-主轨道、3-回转轨道、4-辅助轨道、5-横向轨道。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示,本发明的钢梁箱外桥检车的过桥墩轨迹,桥检车在主轨道2上横向进行,在过桥墩时,桥检车进行至横向轨道5处,桥检车在横向轨道5上向桥梁的边部行进至回转轨道3处,此时桥检车的一端经回转轨道3进入到辅助轨道4上,经过如路径①的曲线,从而使检测车的另一端也经回转轨道3进入到辅助轨道4上,此时整个桥检车纵向于该辅助轨道4上,然后沿路径②的方向在辅助轨道4上进行,从桥墩1的侧边经过,整个检测车行进到桥墩另外一跨(侧)的横向轨道5处,然后沿横向轨道5的方向朝桥梁内侧进行至主轨道2处,此时桥检车的一端经回转轨道3进入到主轨道2上,然后桥检车沿路径③的曲线,使检测车的另一端也经回转轨道3进入到主轨道2上,即完成了桥检车的过墩。
本发明根据桥检车两端的驱动回转装置上分别安装绝对编码器,也即位置信号采集装置,并连接到的控制器上,并时刻向控制器驱动回转装置的角度信号,
如图2至图7所示,本发明在桥检车的过墩过程中,在启动桥检车前或运行过程中,外桥检车回转变轨的控制方法如下:
步骤1、在启动桥检车前或运行过程中,操控桥检车一端的驱动回转装置进行回转,改变该端行走机构的运行方向,使得两个驱动装置运行方向相互垂直,此时控制器进行步骤2的逻辑计算;
步骤2、判断桥检车是否进行变轨运行,若非变轨运行,则进入下道程序;若为变轨运行,则判断是否为左进运行,若为左进运行,则控制器控制左行走机构前进,执行程序1,程序1:左主回转运行,控制器接收到回转装置的回转角度由0至45°时,左(前)变频器主输出频率保持为f1,右(后)变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1;45°至90°时,左变频器主输出频率f1逐渐减为f0,右变频器辅输出频率保持为f1,实现左回转运行,本次操作结束,若非左进运行,则判断是否为右进运行,若为右进运行,则控制器控制右行走机构前进,执行程序2,程序2:控制器接收到回转装置的回转角度由45°至90°时,左变频器辅输出频率保持为f1,右变频器主输出频率由f1逐渐减为f0,实现右主回转运行,本次操作结束,若非右进运行,则判断是否为左退运行,若为左退运行,则控制器控制左行走机构后进,执行程序2,程序2:右主回转运行,控制器接收到回转装置的回转角度由0至45°时,右(前)变频器主输出频率保持为f1,左(后)变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1;45°至90°时,右变频器主输出频率f1逐渐减为f0,左变频器辅输出频率保持为f1,实现右回转运行, f1﹥f0,本次操作结束,若非左退运行,则控制器控制右行走机构后进,执行程序1,程序1:左主回转运行,控制器接收到回转装置的回转角度由0至45°时,左(前)变频器主输出频率保持为f1,右(后)变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1;45°至90°时,左变频器主输出频率f1逐渐减为f0,右变频器辅输出频率保持为f1,实现左回转运行,本次操作结束,其中f1﹥f0。
本发明中,如图2所示,整个回转过程中,其实际为分别在四个象限内运行,分别按逆时针或顺时针旋转,如在第一象限运行时:设前进(顺时针旋转)则Q(LMF)+Q(RF),即左前进主输出频率+右前进辅助输出频率;在第四象限运行时:设后退(逆时针旋转)则Q(LMB)+Q(RB), 即左后退主输出频率+右后退辅助输出频率;因为F=-B,因此Q(LMF)+Q(RF)=- Q(LMB)+Q(RB),第一象限与第四象限的运行,其结果相同方向相反。在第二象限运行时,设前进(逆时针旋转)则Q(RMF)+Q(LF), 即右前进主输出频率+左前进辅助输出频率;在第三象限运行时,设后退(顺时针旋转)则Q(RMB)+Q(LB),即右后退主输出频率+左后退辅助输出频率;因为F=-B,因此Q(RMF)+Q(LF)=- Q(RMB)+Q(LB),第二象限与第三象限的运行,其结果相同方向相反,实现了桥检车在过墩时,通过四个象限内的左、右行走机构的配合,从而使得桥检车的左右两端的行走机构的运行方向保持一致。
当处在左、右行走机构运动方向相互垂直情况下,电动机同时启动时控制频率相同时,如左前进辅助输出Q(LF)由-X向原点(0)运动,而右前进辅助输出Q(RF) 由原点(0)向+Y方向运动;或则左后退辅助输出Q(LB) 由-X向原点(0)运动,而左右后退辅助输出Q(RB) 由原点(0)向-Y方向运动。由于Q(LF)或Q(LB)向原点传递力(F=ma),在原点处出现死点,Q(RF)或Q(RB)在离原点出现侧挤压和车体摇晃,使该处行走机构艰难脱离原点。解决的方法是为回避死点,对左、右两个行走机构分别做主、次处理,将Q(RF)或Q(RB)为主,即右前进主输出Q(RMF)或右后退主输出Q(RMB),启动脱离原点时,也即在桥检车上驱动回转装置的回转角度0至45度时,采用主拉,辅推的频率控制方式,如图4和图5的左主回转运行程序,即上述程序1,控制左变频器主输出频率保持为f1,右变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1。
在桥检车上驱动回转装置的回转角度为45度时(由绝对编码器提供角度信号),由于此时Q(RF)或Q(RB)的速度V1+ Q(RMF)或Q(RMB)的速度V2=合成速度V产生最大脉动,因此大于45度线时采用主推,辅拉的频率控制方式,左变频器辅输出频率保持为f1,右变频器主输出频率由f1逐渐减为f0,解决了桥检车回转平稳问题。
本发明主要用于各种钢箱梁外桥检车过墩等运行中左、右行走机构回转变轨方法的控制技术。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (2)
1.钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,其特征在于:
步骤1、在启动桥检车前或运行过程中,操控桥检车一端的驱动回转装置进行回转,改变该端行走机构的运行方向,使得两个驱动装置运行方向相互垂直,此时控制器进行步骤2的逻辑计算;
步骤2、判断桥检车是否进行变轨运行,若非变轨运行,则进入下道程序;若为变轨运行,则判断是否为左进运行,若为左进运行,则控制器控制左行走机构前进,执行程序1,本次操作结束,若非左进运行,则判断是否为右进运行,若为右进运行,则控制器控制右行走机构前进,执行程序2,本次操作结束,若非右进运行,则判断是否为左退运行,若为左退运行,则控制器控制左行走机构后进,执行程序2,本次操作结束,若非左退运行,则控制器控制右行走机构后进,执行程序1,本次操作结束。
2.如权利要求1所述的钢梁箱外桥检车回转变轨的控制方法,其特征在于:
程序1、左主回转运行,控制器接收到回转装置的回转角度由0至45°时,左(前)变频器主输出频率保持为f1,右(后)变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1;45°至90°时,左变频器主输出频率f1逐渐减为f0,右变频器辅输出频率保持为f1,实现左回转运行;
程序2、右主回转运行,控制器接收到回转装置的回转角度由0至45°时,右(前)变频器主输出频率保持为f1,左(后)变频器辅输出频率由f0逐渐增为f1;45°至90°时,右变频器主输出频率f1逐渐减为f0,左变频器辅输出频率保持为f1,实现右回转运行。
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