CN104016237A - 基于预测模型的起重机防风控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于预测模型的起重机防风控制系统，包括风速预测处理器、控制器、起重机防风锚固装置、起重机大车行走机构和风速传感器，所述风速传感器用于检测起重机大车所承受风力的风速；所述风速预测处理器根据风速预测模型对风速传感器输入的检测信号进行处理；所述控制器根据风速预测处理器输入的处理结果信号u控制起重机防风锚固装置和起重机大车行走机构。本发明的风速预测处理器可根据最低风速和风速变化率预先判断出会造成起重机造成损坏的风力，进而提前通过控制器控制起重机防风锚固装置开启，并使起动机大车行走机构关闭，可解决传统起重机防风控制系统无法及时使起重机防风锚固装置工作而导致起重机损坏的问题，防风效果更好。

Description

基于预测模型的起重机防风控制系统

技术领域

本发明涉及一种起重机技术领域，特别涉及一种起重机的防风控制系统。

背景技术

露天工作在轨道上运行的起重机，一般均受自然风力影响，当风力大于规定值时，起重机应停止工作。处于非工作状态的起重机受到强风吹袭时，可能克服大车运行机构制动器的制停力而发生滑行。这种失控的滑行会使起重机在轨道端部造成强烈的冲击以致整体倾翻，造成严重损失。因此在露天轨道上运行的起重机，如门式起重机、装卸桥、塔式起重机和门座起重机，均应装设防风锚固装置。

现有起重机的防风锚固装置的控制系统都是基于当风力增大到一定级别时才起作用，缺乏对风速的变化预见性。然而实际工作中，有时风速变化较快，风速可能在较短时间内由低等级升为高等级，使得现有防风控制系统无法及时在风速达到危险等级时使起重机防风锚固装置工作，导致现有的起重机虽然设置了防风锚固装置，但仍然不能很好的应对强风破坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于预测模型的起重机防风控制系统，以解决现有起重机防风控制系统缺乏对风速变化的预见性，不能在风速变化较快情况下及时使起重机防风锚固装置工作的问题。

本发明基于预测模型的起重机防风控制系统，包括风速预测处理器、控制器、起重机防风锚固装置、起重机大车行走机构和风速传感器，

所述风速传感器用于检测起重机大车所承受风力的风速，并将所检测的风速信号输入风速预测处理器；

所述风速预测处理器根据风速预测模型：，对风速传感器输入的检测信号进行处理，并将处理结果信号u输入控制器；其中v为风速传感器所检测到的风速值，v_max为预设在风速预测处理器中的最大风速参考值，v_min为预设在风速预测处理器中的最小风速参考值；dv/dt为风速预测处理器计算出的风速变化率，ε为预设在风速预测处理器中的风速变化率参考值；

所述控制器根据风速预测处理器输入的处理结果信号u控制起重机防风锚固装置和起重机大车行走机构：当风速v＞v_max，或者当dv/dt＞ε且v＞v_min情况下，u＝1，控制器控制起重机防风锚固装置处于开启状态，并控制起重机大车行走机构处于关闭状态；除了前述两种情况的其它情况，u＝0，控制器控制起重机防风锚固装置处于关闭状态，并控制起重机大车行走机构处于开启状态。

本发明的有益效果：本发明基于预测模型的起重机防风控制系统，其风速预测处理器可根据风速预测模型判断出风速变化率dv/dt，以及根据最低风速和风速变化率可预先判断出会造成起重机造成损坏的风力，进而提前通过控制器控制起重机防风锚固装置开启将起重机大车锚固在锚固工位，并使起动机大车行走机构关闭，可解决传统起重机防风控制系统在风速变化较快情况下无法及时使起重机防风锚固装置工作而导致起重机损坏的问题，防风效果更好。

附图说明

图1为本发明基于预测模型的起重机防风控制系统的原理示意图；

图2为风速预测模型原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图所示，本实施例基于预测模型的起重机防风控制系统，包括风速预测处理器1、控制器2、起重机防风锚固装置3、起重机大车行走机构4和风速传感器5，

所述风速传感器5用于检测起重机大车所承受风力的风速，并将所检测的风速信号输入风速预测处理器1；

所述风速预测处理器1根据风速预测模型：，对风速传感器5输入的检测信号进行处理，并将处理结果信号u输入控制器2；其中v为风速传感器5所检测到的风速值，v_max为预设在风速预测处理器1中的最大风速参考值，v_min为预设在风速预测处理器1中的最小风速参考值，dv/dt为风速预测处理器1计算出的风速变化率，ε为预设在风速预测处理器1中的风速变化率参考值；

所述控制器根据风速预测处理器输入的处理结果信号u控制起重机防风锚固装置和起重机大车行走机构：当u＝1时，控制器控制起重机防风锚固装置处于开启状态，并控制起重机大车行走机构处于关闭状态；当u＝0时，控制器控制起重机防风锚固装置处于关闭状态，并控制起重机大车行走机构处于开启状态。

由于风速超过v_max的风会对起重机造成损坏，风速变化率大于ε且风速超过v_min的风也会对起重机造成损坏，因此本基于预测模型的起重机防风控制系统可以有效避免前述两种情况中的风力对起重机造成破坏。特别需要指出的是，在后一种情况中，风速传感器5所检测到的风速还处于小于v_max的阶段，但是由于这时的风速变化速度快，风速将在很短时间内达到破坏起重机的等级，因此若不提前控制起重机采取防风控制措施，则起重机将难以避免受到强风破坏。由此可知，本基于预测模型的起重机防风控制系统可预先判断出会造成起重机造成损坏的风力，进而提前通过控制器控制起重机防风锚固装置开启将起重机大车锚固在锚固工位，并使起动机大车行走机构关闭，可解决传统起重机防风控制系统在风速变化较快情况下无法及时使起重机防风锚固装置工作而导致起重机损坏的问题，防风效果更好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种基于预测模型的起重机防风控制系统，其特征在于：包括风速预测处理器、控制器、起重机防风锚固装置、起重机大车行走机构和风速传感器，

所述风速传感器用于检测起重机大车所承受风力的风速，并将所检测的风速信号输入风速预测处理器；

所述风速预测处理器根据风速预测模型：，对风速传感器输入的检测信号进行处理，并将处理结果信号u输入控制器；其中v为风速传感器所检测到的风速值，v_max为预设在风速预测处理器中的最大风速参考值，v_min为预设在风速预测处理器中的最小风速参考值；dv/dt为风速预测处理器计算出的风速变化率，ε为预设在风速预测处理器中的风速变化率参考值；

所述控制器根据风速预测处理器输入的处理结果信号u控制起重机防风锚固装置和起重机大车行走机构：当u＝1时，控制器控制起重机防风锚固装置处于开启状态，并控制起重机大车行走机构处于关闭状态；当u＝0时，控制器控制起重机防风锚固装置处于关闭状态，并控制起重机大车行走机构处于开启状态。