CN103991801B - 塔机及其吊钩防摇控制方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塔机及其吊钩防摇控制方法、装置和系统，所述塔机吊钩防摇控制方法包括：在吊钩运行工况中，实时获取吊钩的当前运行状态参数；当接收到吊钩停止运行命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构和变幅机构分别按照所述回转控制参数和所述变幅控制参数反向运行，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量。通过上述技术方案，可以实现吊钩在回转方向和变幅方向的摇摆控制，从而使塔机运行更加平稳，可减少吊物摇摆发生碰撞而造成的事故，以提高工作安全性及工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及起重机械技术领域，尤其涉及一种塔机及其吊钩防摇控制方法、防摇控制装置和防摇控制系统。
背景技术
目前，起重机械领域，例如塔式起重机(塔机)在减速停止运行过程中，存在吊钩与回转臂架偏离的现象，即受塔机的加速度的影响，在停止命令时吊钩仍继续减速运行，这样使得吊钩与回转臂架偏会，造成吊钩摇摆和吊物就位难，严重影响作业安全和工作效率。
现有技术中塔机的防摇摆控制技术不多，如图1所示为一种典型的主动变频防摇系统。该主动变频防摇系统包括变频器01、变频电机02、减摇滚筒03、吊具04和速度检测装置05，其中减摇滚筒03与变频电机02连接，由变频电机02驱动旋转，该减摇滚筒03上卷绕有钢丝绳，吊具04吊挂于该钢丝绳上；变频器01与变频电机02信号连接，变频器01驱动控制该变频电机02的转速。在工作中，速度检测装置05对该变频电机02的实际转速和转向数据进行采样，并反馈至变频器01，通过变频器01的控制来调节变频电机02的转速，进而通过减摇滚筒03减少吊具04的摇摆。
然而，该种主动变频防摇方法依赖减摇卷筒和变频器实现防摇摆，在实际使用过程中该方法的防摇效果并不明显。因此，在塔机执行停止运行及就位命令时有效防止吊物摇摆运动是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种塔机及其吊钩防摇控制方法、防摇控制装置和防摇控制系统，以在吊钩停止运行时使得吊钩摇摆运动得到有效控制，从而提高工作效率、避免危险事故的发生。
为了实现上述目的，本发明提供一种塔机吊钩防摇控制方法，该方法包括：在吊钩运行工况中，实时获取吊钩的当前运行状态参数，所述当前运行状态参数包括吊钩的吊重、吊钩的高度、吊钩的幅度、吊钩的倍率、吊钩的回转运行频率以及吊钩的变幅运行频率；
当接收到吊钩停止运行命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构和变幅机构分别按照所述回转控制参数和所述变幅控制参数反向运行，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量，其中，所述回转控制参数包括回转反向加速度及回转减速时间，所述变幅控制参数包括变幅反向加速度及变幅减速时间。
进一步地，所述预设的控制规则具体为预设的防摇控制函数，所述防摇控制函数包括公式：及其中ts为回转减速时间或变幅减速时间，T为塔机吊钩的单摆周期，fs为塔机回转机构当前档位的回转运行频率或塔机变幅机构当前档位的变幅运行频率；α-s为回转反向加速度或变幅反向加速度，ks为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的回转控制补偿系数或为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的变幅控制补偿系数。
进一步地，所述回转控制补偿系数和所述变幅控制补偿系数满足以下公式：
ks＝k1+k2+k3+k4
， 其中，k1为重量补偿系数，k2为起升高度补偿系数，k3为幅度补偿系数，k4为倍率补偿系数，Gmax为最大额定起重量，G为当前吊钩的吊重，hmax为最大起升高度，h为当前吊钩的高度，Lmax为最大工作幅度，L为当前吊钩工作的幅度，βmax为最大工作倍率，β为当前吊钩工作的倍率。
进一步地，当接收到吊钩停止运行命令具体为当接收到吊钩回转停止和/或变幅停止命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构按照所述回转反向加速度反向运行所述回转减速时间，控制塔机的变幅机构按时的述变幅反向加速度反向运行所述变幅减速时间，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量。
相应地，本发明还提供一种塔机吊钩防摇控制装置，该控制装置包括：获得模块，用于在吊钩运行工况中，实时获取吊钩的当前运行状态参数，所述当前运行状态参数包括吊钩的吊重、吊钩的高度、吊钩的幅度、吊钩的倍率、吊钩的回转运行频率以及吊钩的变幅运行频率；控制模块，用于当接收到吊钩停止运行命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构和变幅机构分别按照所述回转控制参数和变幅控制参数反向运行，其中，所述回转控制参数包括回转反向加速度及回转减速时间，所述变幅控制参数包括变幅反向加速度及变幅减速时间。
进一步地，所述控制模块，具体用于预先存储防摇控制函数，所述防摇控制函数包括公式：及，其中ts为回转减速时间或变幅减速时间，T为塔机吊钩的单摆周期，fs为塔机回转机构当前档位的回转运行频率或变幅机构当前档位的变幅运行频率，α-s为回转反向加速度或变幅反向加速度，ks为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的回转控制补偿系数或为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的变幅控制补偿系数。
进一步地，所述回转控制补偿系数和所述变幅控制补偿系数满足以下公式：
ks＝k1+k2+k3+k4
， 其中，k1为重量补偿系数，k2为起升高度补偿系数，k3为幅度补偿系数，k4为倍率补偿系数，Gmax为最大额定起重量，G为当前吊钩的吊重，hmax为最大起升高度，h为当前吊钩的高度，Lmax为最大工作幅度，L为当前吊钩工作的幅度，βmax为最大工作倍率，β为当前吊钩工作的倍率。
进一步地，所述控制模块具体用于当接收到吊钩回转停止和/或变幅停止命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构按照所述回转反向加速度反向运行所述回转减速时间，控制塔机的变幅机构按时的述变幅反向加速度反向运行所述变幅减速时间，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量。
相应地，本发明还提供一种塔机吊钩防摇控制系统，该系统包括：上述方案中的塔机吊钩防摇控制装置；重量传感器，信号连接于所述控制装置，用于采集塔机的吊钩的吊重，并把采集结果传输给所述控制装置；高度传感器，信号连接于所述控制装置，用于采集塔机的吊钩的高度，并把采集结果传输给所述控制装置；以及幅度传感器，信号连接于所述控制装置，用于采集塔机的吊钩的幅度，并把采集结果传输给所述控制装置。
相应地，本发明还提供一种塔机，该塔机包括：吊钩；回转机构，与所述吊钩连接，用于控制所述吊钩的回转运行；变幅机构，与所述吊钩连接，用于控制所述吊钩的变幅运行；起升机构，与所述吊钩连接，用于控制所述吊钩的起升运行；以及上述方案中的塔机吊钩防摇控制系统，所述回转机构、所述变幅机构和所述起升机构分别信号连接于所述防摇控制系统的控制装置。
通过上述技术方案，可根据吊钩运行中的不同状态，即不同的吊钩吊重、高度、幅度、运行频率等，并根据预设的防摇控制规则解析出回转控制参数和变幅控制参数，由此来控制塔机的回转机构和变幅机构反向运行，以减少吊钩运行停止过程中吊钩与回转臂架的偏移量，实现吊钩在回转方向和变幅方向的摇摆控制，从而使塔机运行更加平稳，可减少吊物摇摆发生碰撞而造成的事故，以提高工作安全性及工作效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明。在附图中：
图1为现有塔机中防摇控制系统的结构示意图；
图2为本发明提供的塔机吊钩防摇控制系统的结构框图；
图3为本发明提供的塔机吊钩防摇控制装置的结构框图；
图4为本发明提供的塔机吊钩防摇控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明提供的塔机及其防摇控制方法、防摇控制装置和防摇控制系统的具体实施方式作进一步详细描述。
需要说明的是：
1、本发明中所称的“防摇”是指防止吊钩偏离回转臂架，即减少吊钩与回转臂架的偏移量。并且“反向运行”是指分别按与塔机的回转机构和/或变幅机构运行中的方向相反的方向运行，例如当回转机构按顺时针运行时，该反向运行则为逆时针方向运行；当变幅机构驱动吊钩向正北方运行时，该反向运行则为向正南方运行。
2、本发明中所称的“回转方向”是指回转机构回转运行的轨迹方向，即回转机构的圆周方向；“变幅方向”是指变幅小车前后运行的轨迹方向，即回转机构的径向方向。
本发明提供一种塔机吊钩的防摇控制系统，如图2和图3所示，该系统包括：
控制装置60，信号连接于塔机的回转机构30、变幅机构40和起升机构50；并且其中，控制装置60包括获得模块10和控制模块20，获得模块10用于在吊钩运行工况中，实时获取吊钩的当前运行状态参数，该当前运行状态参数包括吊钩的吊重、吊钩的高度、吊钩的幅度、吊钩的倍率、吊钩的回转运行频率以及吊钩的变幅运行频率；控制模块20用于在接收到吊钩停止运行命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制回转机构30和变幅机构40分别按照回转控制参数和变幅控制参数反向运行，以减少吊钩70与塔机的回转臂架之间的水平偏移量；其中，回转控制参数包括回转反向加速度及回转减速时间，变幅控制参数包括变幅反向加速度及变幅减速时间。
在具体使用过程中，当操作人员通过操作台(未标号)给出塔机的回转机构30、变幅机构40、起升机构50的相应的档位信息后，控制装置60控制塔机的回转机构30、变幅机构40、起升机构50运行。当控制装置60接收到操作人员给出的停止运行命令时，控制装置60将根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，控制回转机构30和变幅机构40按照该回转控制参数和变幅控制参数分别朝回转机构30和变幅机构40运行时的反方向运行，从而驱动吊钩在回转方向和变幅方向也按各自相反的方向进行可控的运行，减少吊钩与回转臂架的偏移量，由此避免吊钩在停止运行过程中出现吊钩偏离回转臂架而造成的吊钩摇摆的问题，有效实现了塔机吊钩的防摇控制。
值得一提地是，通常情况吊钩上吊挂有吊物，吊钩与回转臂架在起升方向即吊钩的高度方向上的偏移量很少，可以忽略不记，因此在实际操作中，仅需要对吊钩与回转臂架在回转方向和变幅方向的偏移量进行控制即可实现吊钩的防摇。
其中，预设的控制规则用于根据获取的吊钩的当前运行状态参数得到回转控制参数和变幅控制参数，换言之，该预设的控制规则体现了吊钩的当前运行状态参数与回转控制参数及变幅控制参数之间的对应关系。
具体地，这种对应关系具体可以通过函数关系表达，即该预设的控制规则具体为预设的防摇控制函数，该防摇控制函数是发明人根据塔机实时运行状态参数，即不同的吊重、吊钩高度、幅度、倍率、变幅运行频率和回转运行频率进行大量的实验总结建立的。该防摇控制函数包括公式：(公式一)及(公式二)；其中在(公式一)中ts为回转减速时间或变幅减速时间，T为塔机吊钩单摆周期。该单摆周期的计算公式为实际处理过程中发明人将吊钩的摆动简化为单摆模型，l为摆长，g为重力加速度，经过发明人的大量实验得出当ts取时，能够有效的抑制吊钩的摇摆，该是指从单摆最高点到平衡点的时间。
并且在(公式二)中fs为塔机回转机构当前档位的回转运行频率或塔机变幅机构当前档位的变幅运行频率，ks为与吊钩的当前运行状态参数相对应的回转控制补偿系数或为与吊钩的当前运行状态参数相对应的变幅控制补偿系数，α-s为回转反向加速度或变幅反向加速度。
该(公式二)主要是依据变频调速加减速曲线公式fs＝αsts(公式三)获得。具体地，该(公式三)一般由变频器厂商提供，反映变频器以加速度αs运行以从0HZ增至该频率fs需要的加速时间ts，或者以加速度αs运行从该频率fs降至0HZ需要的减速时间ts。由此可以得知在一定的档位频率下，机构停止运行时会在一定的加速度下运行的时间，于是可知塔机吊钩停止时其在惯性的作用下会产生的运动情况，从而可以通过施加回转或变幅的反向加速度控制回转机构或变幅机构反向运行，以抵消吊钩在回转方向或变幅方向上的惯性作用，以抑制吊钩摇摆。并且因为在塔机实际工况中，不同的吊重、吊钩高度、幅度、倍率、回转运行频率、变幅运行频率即反映塔机实时运行状态参数下，吊钩产生的惯性不同，产生摇摆也不一样，为有效防止吊钩摇摆，经过发明人的创造性劳动获知，需要补偿塔机不同运行状态时的影响量，即该回转反向加速度和变幅反向加速度可以在(公式三)的基础上结合塔机实时运行状态参数得到，可以通过公式：fs＝ksα-sts(公式四)得到，从而可推出(公式二)。
更具体地，上述回转控制补偿系数和变幅控制补偿系数可以通过以下公式获得：
ks＝k1+k2+k3+k4
， ，其中，k1为重量补偿系数，k2为起升高度补偿系数，k3为幅度补偿系数，k4为倍率补偿系数，Gmax为最大额定起重量，G为当前吊钩的吊重，hmax为最大起升高度，h为当前的吊钩高度，Lmax为最大工作幅度，L为当前吊钩的工作幅度，βmax为最大工作倍率，β为当前吊钩的工作倍率。
由此，本发明中的塔机吊钩的防摇控制是根据吊钩运行中的不同状态，即不同的吊钩吊重、高度、幅度、运行频率等，并根据预设的防摇控制函数解析出回转控制参数和变幅控制参数，由此来控制塔机的回转机构和变幅机构反向运行，以减少吊钩运行停止过程中吊钩与回转臂架的偏移量，实现吊钩在回转方向和变幅方向的摇摆控制，从而使塔机运行更加平稳，可减少吊物摇摆发生碰撞而造成的事故，以提高工作安全性及工作效率。
可以理解地是，在其他实施例中，预设的控制规则可以为防摇控制矩阵。该防摇控制矩阵包括以吊钩的当前运行状态参数作为控制输入量，以回转控制参数和变幅控制参数为控制输出量，其中控制输入量与控制输出量之间的对应关系可以根据模拟司机“跟钩”操作过程的动作及大量实验得到。其中由于熟练的塔机操作司机经过长期实际操作，摸索出一套控制塔机各机构的运行速度及方向，称作为“跟钩”的操作方法来消除吊钩及吊物的摇摆，因此该预设控制矩阵可以根据模拟司机“跟钩”操作过程的动作，及大量实验数据建立。例如，该防摇控制矩阵可以如下表所示。
该表为防摇控制矩阵的一部分，仅为了示意性说明防摇控制矩阵的具体实现，其中主要选取当吊钩倍率为4时的一小部分数据。并且，其中“回转运行频率/变幅运行频率”是指塔机执行停止运行命令时的档位对应的频率，即塔机执行停止运行命令时从此档位对应的速度开始减速到零。
由表中的数据可知，针对不同的控制输入量，有不同的控制输出量；并且在建立防摇控制矩阵时根据各个控制输入量的允许值进行分段，以保证控制过程的可行性。例如仅从该表中的数据来看，吊重的允许值的范围为0～5T，并对该范围进行了分段。
在具体应用时，例如，当获取到的吊钩的当前运行状态参数为以下数据时：吊钩的吊重为2T、吊钩的高度为15m、吊钩的幅度为30m、吊钩的倍率为4、吊钩的回转运行频率满足16HZ、吊钩的变幅运行频率满足20HZ时，由该防摇控制矩阵解析出的回转控制参数和变幅控制参数分别是：回转反向加速度为4m/s2，回转减速时间为3.5s，变幅反向加速度为4m/s2，变幅减速时间为3.5s。这样当塔机执行停止运行命令时，控制塔机的回转机构按照4m/s2反向运行3.5s，同时，控制塔机的变幅机构按照4m/s2反向运行3.5s。由于上述回转控制参数和变幅控制参数是模拟司机跟钩操作和实验数量获得，其能够有效地实现吊钩的防摇控制。优选地，该控制装置60中的控制模块20具体用于预先存储上述的防摇控制函数，并且具体为在接收到吊钩回转停止命令时和/或变幅停止命令时，根据获取的当前所述吊钩70的吊重、吊钩70的倍率、吊钩70的高度、吊钩70的幅度、回转运行频率和变幅运行频率，以及根据预设的防摇控制函数解析出回转反向加速度和回转减速时间，以及变幅反向加速度和变幅减速时间，并控制回转机构30按照回转反向加速度反向运行回转减速时间，控制变幅机构40按照变幅反向加速度反向运行变幅减速时间。
其中，塔机停止运行命令包括起升停止命令、回转停止命令和变幅停止命令，而塔机在执行回转停止命令和/或执行变幅停止命令时，才需要启动本发明中的防摇控制，这是因为当塔机仅执行起升停止命令时，在回转方向和/或变幅方向吊钩还在正常运行过程中，还不需要启动本发明中的防摇控制，或者塔机之前仅进行起升操作，而执行起升停止命令时，在回转方向和/或变幅方向吊钩基本不存在摇摆，也没有必要启动本发明中的防摇控制。换言之，塔机单单执行起升停止命令，则不需要使用本发明中的防摇控制，这样有利用提高吊钩在操作中的工作效率。
进一步，本发明中获得模块10主要通过获取当前吊钩的吊重、吊钩的高度、吊钩的幅度、吊钩的倍率、吊钩的回转运行频率以及吊钩的变幅运行频率，以较好地反应吊钩的实时运行状态的参数信息，为后序的控制提供有效的依据。因此，本发明的防摇控制系统还包括：
重量传感器80，信号连接于控制装置60，用于采集塔机的吊钩70的吊重，并把采集结果传输给控制装置60；高度传感器81，信号连接于控制装置60，用于采集塔机的吊钩70的高度，并把采集结果传输给控制装置60；幅度传感器82，信号连接于控制装置60，用于采集塔机的吊钩70的幅度，并把采集结果传输给控制装置60；
上述各传感器都分别与控制装置60相连接，以实现将采集的结果传输给控制装置60的获取模块10，由获得模块10获取的目的。此外，吊钩70的倍率、吊钩的回转运行频率和吊钩的变幅运行频率则是通过接收操作人员指令获得。
相应的，本发明还提供了一种塔机，该塔机包含上述塔机吊钩的防摇控制系统，并且还包括用于起吊重物的吊钩70，与吊钩70连接并用于控制吊钩70的回转运行的回转机构30，与吊钩70连接并用于控制吊钩70的变幅运行的变幅机构40，与吊钩70连接并用于控制吊钩70的起升运行的起升机构50；塔机的回转机构30、变幅机构40和起升机构50分别信号连接于防摇控制系统的控制装置60。
相应地，本发明还提供一种塔机吊钩防摇控制方法，如图4所示，该方法包括：
步骤S001，在吊钩运行工况中，实时获取吊钩的当前运行状态参数，所述当前运行状态参数包括吊钩的吊重、吊钩的高度、吊钩的幅度、吊钩的倍率、吊钩的回转运行频率以及吊钩的变幅运行频率；
步骤S002，当接收到吊钩停止运行命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构和变幅机构分别按照所述回转控制参数和变幅控制参数反向运行，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量，其中，所述回转控制参数包括回转反向加速度及回转减速时间，所述变幅控制参数包括变幅反向加速度及变幅减速时间。
本发明方法通过获取到的吊钩的当前运行参数，以及预先设定的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并由此来控制塔机的回转机构和变幅机构的反向运行，使得当接收到停止运行命令时，塔机的回转机构和变幅机构能够分别按与其运行时的方向相反的方向进行可控制的运行，从而驱动吊钩在回转方向和变幅方向上也按各自相反的方向进行可控的运行，减少吊钩与回转臂架的偏移量，避免由此带来的吊钩摇摆的现象，即通过简单的方式，实现了塔机的防摇控制。有关该方法的具体细节及益处与上述针对防摇控制系统的相类似，于此不在赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种塔机吊钩防摇控制方法，其特征在于，包括：
在吊钩运行工况中，实时获取吊钩的当前运行状态参数，所述当前运行状态参数包括吊钩的吊重、吊钩的高度、吊钩的幅度、吊钩的倍率、吊钩的回转运行频率以及吊钩的变幅运行频率；
当接收到吊钩停止运行命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构和变幅机构分别按照所述回转控制参数和所述变幅控制参数反向运行，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量，其中，所述回转控制参数包括回转反向加速度及回转减速时间，所述变幅控制参数包括变幅反向加速度及变幅减速时间。
2.如权利要求1所述的塔机吊钩防摇控制方法，其特征在于，所述预设的控制规则具体为预设的防摇控制函数，所述防摇控制函数包括公式：及
其中ts为回转减速时间或变幅减速时间，T为塔机吊钩的单摆周期，fs为塔机回转机构当前档位的回转运行频率或塔机变幅机构当前档位的变幅运行频率；α-s为回转反向加速度或变幅反向加速度，ks为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的回转控制补偿系数或为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的变幅控制补偿系数。
3.如权利要求2所述的塔机吊钩防摇控制方法，其特征在于，所述回转控制补偿系数和所述变幅控制补偿系数满足以下公式：ks＝k1+k2+k3+k4，
其中，k1为重量补偿系数，k2为起升高度补偿系数，k3为幅度补偿系数，k4为倍率补偿系数，Gmax为最大额定起重量，G为当前吊钩的吊重，hmax为最大起升高度，h为当前吊钩的高度，Lmax为最大工作幅度，L为当前吊钩工作的幅度，βmax为最大工作倍率，β为当前吊钩工作的倍率。
4.如权利要求1至3任一项所述的塔机吊钩防摇控制方法，其特征在于，
当接收到吊钩停止运行命令具体为当接收到吊钩回转停止和/或变幅停止命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构按照所述回转反向加速度反向运行所述回转减速时间，控制塔机的变幅机构按照所述变幅反向加速度反向运行所述变幅减速时间，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量。
5.一种塔机吊钩防摇控制装置，其特征在于，包括：
获得模块，用于在吊钩运行工况中，实时获取吊钩的当前运行状态参数，所述当前运行状态参数包括吊钩的吊重、吊钩的高度、吊钩的幅度、吊钩的倍率、吊钩的回转运行频率以及吊钩的变幅运行频率；
控制模块，用于当接收到吊钩停止运行命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构和变幅机构分别按照所述回转控制参数和变幅控制参数反向运行，其中，所述回转控制参数包括回转反向加速度及回转减速时间，所述变幅控制参数包括变幅反向加速度及变幅减速时间。
6.如权利要求5所述的塔机吊钩防摇控制装置，其特征在于，
所述控制模块，具体用于预先存储防摇控制函数，所述防摇控制函数包
括公式：及其中ts为回转减速时间或变幅减速时间，T为塔机吊钩的单摆周期，fs为塔机回转机构当前档位的回转运行频率或变幅机构当前档位的变幅运行频率，α-s为回转反向加速度或变幅反向加速度，ks为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的回转控制补偿系数或为与吊钩的所述当前运行状态参数相对应的变幅控制补偿系数。
7.如权利要求6所述的塔机吊钩防摇控制装置，其特征在于，所述回转控制补偿系数和所述变幅控制补偿系数满足以下公式：
ks＝k1+k2+k3+k4，
其中，k1为重量补偿系数，k2为起升高度补偿系数，k3为幅度补偿系数，k4为倍率补偿系数，Gmax为最大额定起重量，G为当前吊钩的吊重，hmax为最大起升高度，h为当前吊钩的高度，Lmax为最大工作幅度，L为当前吊钩工作的幅度，βmax为最大工作倍率，β为当前吊钩工作的倍率。
8.如权利要求5-7任一项所述的塔机吊钩防摇控制装置，其特征在于，
所述控制模块具体用于当接收到吊钩回转停止和/或变幅停止命令时，根据获取的吊钩的当前运行状态参数，以及预设的控制规则得到回转控制参数和变幅控制参数，并控制塔机的回转机构按照所述回转反向加速度反向运行所述回转减速时间，控制塔机的变幅机构按照所述变幅反向加速度反向运行所述变幅减速时间，以减少吊钩与塔机的回转臂架之间的水平偏移量。
9.一种塔机吊钩防摇控制系统，其特征在于，包括：
根据权利要求5-8中任一项权利要求所述的塔机吊钩防摇控制装置；
重量传感器，信号连接于所述控制装置，用于采集塔机的吊钩的吊重，并把采集结果传输给所述控制装置；
高度传感器，信号连接于所述控制装置，用于采集塔机的吊钩的高度，并把采集结果传输给所述控制装置；以及
幅度传感器，信号连接于所述控制装置，用于采集塔机的吊钩的幅度，并把采集结果传输给所述控制装置。
10.一种塔机，其特征在于，包括：
吊钩；
回转机构，与所述吊钩连接，用于控制所述吊钩的回转运行；
变幅机构，与所述吊钩连接，用于控制所述吊钩的变幅运行；
起升机构，与所述吊钩连接，用于控制所述吊钩的起升运行；以及
如权利要求9所述的塔机吊钩防摇控制系统，所述回转机构、所述变幅机构和所述起升机构分别信号连接于所述防摇控制系统的控制装置。
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| CN201410197767.8A CN103991801B (zh) | 2014-05-12 | 2014-05-12 | 塔机及其吊钩防摇控制方法、装置和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN106586835B (zh) * | 2016-12-16 | 2019-10-22 | 湖南中联重科智能技术有限公司 | 塔式起重机控制方法、设备、系统以及塔式起重机 |
| CN107298378B (zh) * | 2017-07-10 | 2018-06-15 | 锐马（福建）电气制造有限公司 | 一种测力式智能天车系统 |
| CN107324217B (zh) * | 2017-07-10 | 2018-06-01 | 锐马（福建）电气制造有限公司 | 一种称重式智能天车控制方法 |
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| CN112645217B (zh) * | 2019-10-10 | 2023-06-20 | 湖南中联重科建筑起重机械有限责任公司 | 起重小车的控制方法、控制装置及塔式起重机 |
| CN113060662A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-07-02 | 浙江虎霸建设机械有限公司 | 一种塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法 |
| CN113060660B (zh) * | 2021-02-09 | 2023-06-23 | 浙江虎霸建设机械有限公司 | 一种塔式起重机的平稳起升系统 |
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| CN117361359B (zh) * | 2022-06-21 | 2024-04-12 | 张家港市申联建设机械有限公司 | 一种塔机起升速度确定方法和系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3921818A (en) * | 1973-04-02 | 1975-11-25 | Tokyo Shibaura Electric Co | Crane suspension control apparatus |
| US5526946A (en) * | 1993-06-25 | 1996-06-18 | Daniel H. Wagner Associates, Inc. | Anti-sway control system for cantilever cranes |
| CN101723239A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-06-09 | 三一汽车制造有限公司 | 吊钩姿态检测装置和起重机 |
| CN101868418A (zh) * | 2007-11-19 | 2010-10-20 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | 调节悬挂载荷移动的装置及方法 |
| CN201882833U (zh) * | 2010-11-30 | 2011-06-29 | 武汉市特种设备监督检验所 | 塔吊集群作业安全控制系统 |
| CN102245490A (zh) * | 2008-12-15 | 2011-11-16 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | 用于控制悬挂于起重机的货物的运动的装置 |
| CN102502403A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-06-20 | 河南卫华重型机械股份有限公司 | 起重机防摇摆控制方法 |
| CN102923572A (zh) * | 2012-09-24 | 2013-02-13 | 苏州市思玛特电力科技有限公司 | 一种吊车负载空间摆角检测技术及装置 |
| CN103482478A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-01 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 起重机吊钩摇摆特征辨识方法与装置 |
| CN103640978A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-03-19 | 苏州汇川技术有限公司 | 塔机运行控制系统及方法 |
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3921818A (en) * | 1973-04-02 | 1975-11-25 | Tokyo Shibaura Electric Co | Crane suspension control apparatus |
| US5526946A (en) * | 1993-06-25 | 1996-06-18 | Daniel H. Wagner Associates, Inc. | Anti-sway control system for cantilever cranes |
| CN101868418A (zh) * | 2007-11-19 | 2010-10-20 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | 调节悬挂载荷移动的装置及方法 |
| CN102245490A (zh) * | 2008-12-15 | 2011-11-16 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | 用于控制悬挂于起重机的货物的运动的装置 |
| CN101723239A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-06-09 | 三一汽车制造有限公司 | 吊钩姿态检测装置和起重机 |
| CN201882833U (zh) * | 2010-11-30 | 2011-06-29 | 武汉市特种设备监督检验所 | 塔吊集群作业安全控制系统 |
| CN102502403A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-06-20 | 河南卫华重型机械股份有限公司 | 起重机防摇摆控制方法 |
| CN102923572A (zh) * | 2012-09-24 | 2013-02-13 | 苏州市思玛特电力科技有限公司 | 一种吊车负载空间摆角检测技术及装置 |
| CN103482478A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-01 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 起重机吊钩摇摆特征辨识方法与装置 |
| CN103640978A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-03-19 | 苏州汇川技术有限公司 | 塔机运行控制系统及方法 |
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