CN104817016B

CN104817016B - 可调整辅助悬挂负荷运输的防摇摆控制方法

Info

Publication number: CN104817016B
Application number: CN201510051412.2A
Authority: CN
Inventors: 泽维尔·克拉埃
Original assignee: Manitowoc Crane Group France SAS
Current assignee: Manitowoc Crane Group France SAS
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2018-01-09
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: DE102015100669A1; CN104817016A; FR3016872B1; FR3016872A1

Abstract

本发明涉及一种控制悬挂于作为吊车类型的起重机的挂接点的负荷的位移的方法，所述挂接点被设计为能够沿着围绕第一竖直轴线(ZZ’)的旋转运动在摆动中位移，并且/或者根据沿着与朝向轴线(ZZ’)交叉的第二轴线(XX’)的平移运动位移，该方法包括：速度设定值(V_i)的获取步骤，然后是借助使用状态矢量(X)的虚拟模型对速度设定值过滤的过滤步骤，状态矢量(X)包括悬挂负荷的摇摆角度分量和摇摆角速度分量，并且对虚拟模型应用状态反馈控制(U_i＝k_i0.V_i‑K_i.X)，状态反馈控制的校正增益(k_i1,k_i2)被根据能由起重机的驾驶员自由调节的同一配型参数(Tc)表示。

Description

可调整辅助悬挂负荷运输的防摇摆控制方法

技术领域

本发明涉及塔吊类型的起重机的总体领域，其包括滑动车类型的移动挂接点，在该挂接点处可以悬挂要位移的负荷，以及涉及辅助驾驶这样的起重机的方法。

背景技术

已知提供有旨在控制并更具体地限制摆振动或“摇摆”幅度的控制方法，这是在滑动车移动时悬挂负荷的目的，并且这为了改进所述负荷的运输操作的精确性和安全性。

为此，特别是例如根据文献FR-2704847已知首先制定滑动车的位置设定值，同时把该设定值通过用于从所述设定值中消除能够激励负荷振荡模式的频率的频率截止针孔过滤器过滤，然后把该设定值应用到所述滑动车，并且然后通过闭环伺服控制来克服摇摆，其中测量滑动车的位置和速度以及负荷的摇摆角度的真实值，然后生成考虑在滑动车的真实行为和所施加的设定值之间观察到的偏差的设定值校正值。

虽然这样的系统有效地允许使摇摆衰减，但是可能具有某些缺陷。

首先，通过针孔过滤器对设定值的简单过滤避免了某些谐振现象，一般不足以阻止摆振动的出现，因此摆振动必须通过补充闭环伺服控制来克服。

但是，这样的闭环伺服控制实施用于例如测量真实摇摆角度的多个传感器，这提高了驾驶系统并更一般地提高了配有该驾驶系统的起重机的复杂度，并因此提高了成本和故障风险。

此外，由该驾驶系统使用的模型的复杂度以及用于测量且处理的数据量，倾向于在计算能力、存储器和能量方面相对较大和昂贵地动用资源。

此外，提供或施加给起重机驾驶员(起重机司机)的辅助可能倾向于过量减弱起重机对起重机司机的设定值的响应，因此使所述司机可以具有的对起重机的行为的直观感受歪曲，并尤其给司机不好的印象：起重机缺乏反应性并且不忠实执行其设定值。

发明内容

本发明的目的因此旨在克服上述缺陷并提出控制悬挂负荷的位移的新方法，这确保摆动的有效控制，同时实施起来特别简单和经济，并且引起允许相对较直观且反应的驾驶的忠实感受。

本发明的目的是借助一种控制悬挂于起重机的挂接点的负荷的位移的控制方法来达到的，所述挂接点被设计用于能够沿着围绕称作“朝向轴线”的第一竖直轴线(ZZ’)的旋转运动在摆动中位移，并且/或者根据沿着与所述朝向轴线(ZZ’)交叉的称作“分布轴线”的第二轴线(XX’)的平移运动位移，悬挂负荷的位移被驾驶设定值操控，驾驶设定值涉及表征所述负荷的运动的称作“伺服控制变量”的变量(通常为动力学变量)，该运动如挂接点的旋转速度和/或平动速度，该方法包括：

设定值获取步骤(a)，在该步骤期间实时获取称作“原始驾驶设定值”V_i的驾驶设定值，该设定值对应于起重机的驾驶员在所考虑的时刻追求的伺服控制变量的值，

然后是设定值过滤步骤(b)，在该步骤期间：

－通过使用状态矢量X的虚拟模型根据考虑的运动对悬挂负荷的摆动行为进行建模，状态矢量X包括至少一个称作“主分量”的分量和称作“补充分量”的其它分量，主分量对应于伺服控制变量，补充分量表示表征悬挂负荷的摇摆运动的动力学特性变量，该摇摆运动比如根据所考虑的运动而定是摇摆角度或摇摆角速度，

－对所述虚拟模型应用状态反馈控制U_i＝k_i0.V_i-K_i.X，该状态反馈控制除了代表在获取步骤时获取的原始驾驶设定值的设定值项k_i0.V_i之外，还通过使用校正矢量K_i涉及与校正矢量K_i和状态矢量X的乘积对应的校正项K_i.X，在校正矢量中与补充分量相关联的校正增益k_i1,k_i2中的至少一些被根据预定的同一配型参数Tc表示，所述配型参数Tc能够由起重机的驾驶员自由调节以便能够调整所述校正增益k_i1,k_i2，

－以及从虚拟模型中提取与状态矢量X的主分量相对应的称作“经过滤的驾驶设定值”的驾驶设定值。

本发明的目的更具体地借助一种控制悬挂于起重机的挂接点的负荷的位移的控制方法来达到的，所述挂接点被设计用于能够沿着围绕称作“朝向轴线”的第一竖直轴线(ZZ’)的旋转运动在摆动中位移，并且/或者根据沿着与所述朝向轴线(ZZ’)交叉的称作“分布轴线”的第二轴线(XX’)的平移运动位移，该方法包括，

设定值获取步骤(a)，在该步骤期间，实时获取起重机的驾驶员希望在所考虑的时刻赋予挂接点的分别表示旋转速度和/或平移速度的速度设定值V_i，

然后是设定值过滤步骤，在该步骤期间：

－通过使用状态矢量X的虚拟模型根据考虑的运动对悬挂负荷的摆动行为进行建模，状态矢量包括至少一个瞬时速度分量、摇摆角度分量和摇摆角速度分量，瞬时速度分量表示挂接点根据所考虑的运动的瞬时速度，摇摆角度分量表示悬挂负荷根据所考虑的运动的摇摆角度，摇摆角速度分量表示根据所考虑的运动的摇摆角速度，

－对所述虚拟模型应用状态反馈控制U_i＝k_i0.V_i-K_i.X，该状态反馈控制除了代表在获取步骤时获取的速度设定值V_i的设定值项k_i0.V_i之外，还通过使用校正矢量K_i涉及与校正矢量K_i与状态矢量X的乘积对应的校正项K_i.X，在校正矢量中分别与状态矢量X的摇摆角速度分量和摇摆角度分量相关联的校正增益k_i1,k_i2被根据预定的同一配型参数Tc表示，所述配型参数Tc能够由起重机的驾驶员自由调节以便能够调整所述校正增益k_i1,k_i2，

－以及从虚拟模型中提取与状态矢量X的瞬时速度分量相对应的经过滤的速度设定值。

有利地，本发明因此允许起重机的驾驶员从预定值的选择中或从事先固定的可能值的范围中自由地选择配型参数(系数)Tc，该配型参数Tc将允许他表征将要应用到速度设定值的过滤并且更具体地允许调整伺服控制系统的行为，同时定义最佳地使其适于响应速度(反应性)和稳定性(阻尼)之间的折衷。

实际上，速度设定值过滤的这种特别简单且快速的调整可能性(有利地被同一配型参数所应用到的不同校正增益所共用)允许事实上借助独特的调整来操作状态反馈控制的(复数)极点放置。

当然，对调整设定值过滤进行修改的这种可能性还能够用于改变不同驾驶员(例如在希望优先选择反应快且阻尼小的驾驶的有经验司机和希望优先选择非常安全但更加反应缓慢的阻尼运转的较新司机之间)个性化的调整，并且用于根据现场实施条件(例如根据要移动的负荷的体积、易损性或重量)或根据在所考虑时刻在现场有支配地位的气象条件、尤其是风条件来调节起重机的行为。

有利地，使用与状态反馈控制相关联的虚拟钟摆模型允许快速、相对精确、但使用相对简单的计算装置来模拟负荷响应于所述控制的虚拟行为，并因此确定如下控制：使负荷的良好稳定性(最小化摇摆)与经过滤的速度设定值向由起重机司机表示的速度设定值相对快速的收敛这二者调和。

为此，可注意本发明的过滤目的之主要目标是通过使用构成起重机的摆动系统与其悬挂负荷的行为的虚拟预测模型来最小化摇摆。

实际上，这样的虚拟模型的使用允许理论上限定驾驶条件，在此是速度条件，并更具体地限定速度随时间的演化条件，并且因此限定(滑动车的)轨迹条件，这使得当所述速度条件被应用到真实系统时，所述真实系统的摇摆是阻尼的，也就是说保持小于预定幅度阈值。

因此，对于起重机司机指定的任何“原始”驾驶设定值，该过滤即时把所述“原始”驾驶设定值转换为经过滤的驾驶设定值，该过滤基于虚拟模型随时间调节，以使得一方面所过滤的设定值能够演化直到在最短的响应时间(相对于所选的配型系数而言)中到达起重机司机想要的“原始”设定值，也就是说更具体地滑动车的速度能够向起重机司机想要的速度收敛，并且另一方面使得经过滤的设定值向原始设定值的收敛的这种演化在不产生摇摆出现条件的情况下进行。

另一方面，被根据本发明的方法过滤的驾驶设定值，更具体地是速度设定值有利地确切对应于应该应用到真实系统以便向起重机司机想要的原始驾驶设定值收敛并同时缓和摇摆的驾驶设定值并且更具体地是速度设定值。

一旦针对根据所追求的折衷来满足快速性和稳定性的双重标准而确定了虚拟控制参数，也就是说一旦闭环虚拟模型的传递函数的极点放置好了，就可以把所述虚拟模型应用到状态控制反馈作为动态过滤，使得对由起重机司机有效表示的原始驾驶设定值(原始速度设定值)进行过滤，然后把如此经过滤的驾驶设定值(速度设定值)应用到起重机的起作用构件(通常是由变速器控制的电机)。

有利地，把经过滤的所述驾驶设定值应用到真实系统可以本身开环进行，而无需例如获得关于真实摇摆角度的信息反馈。因此可以减轻起重机的结构并简化伺服控制算法。

最后，可注意根据本发明的方法允许对驾驶设定值进行实时获取和过滤，这通过使得能够使经过滤的驾驶设定值适应由起重机司机表示的原始驾驶设定值的不可预测的波动(尤其是当起重机司机追求避免不可预测的障碍、手动补偿摇摆、或抵消狂风影响时)而赋予其较大反应性。

换句话说，通过根据本发明的方法获得伺服控制有利地允许起重机持续地跟随由起重机司机表示的设定值而不会产生不希望的摇摆，即使该设定值可能随时改变。

所述控制方法因此特别多用途的，这是在以下方面而言：适于多种类型和场景，不依赖于负荷经过的轨迹甚至不依赖于是否存在所要求的通过点，以及可靠且忠实地作用于由起重机司机要求的原始驾驶设定值的随机且多次的改变，更具体地作用于速度设定值的改变。

附图说明

通过对以下参照附图仅以示例方式而非限定性提供的描述的阅读，本发明的其它目的、特征和优点将会变得更加清楚，在附图中：

图1根据示意图示出由悬挂于起重机的负荷形成的摆动系统的模型的参数选择。

图2以框图的形式示出基于与状态反馈控制相关联的虚拟模型的符合本发明的动态过滤器。

图3在复平面中示出通过调节配型参数来放置符合本发明的过滤器的极点的原理。

图4和图5以时间坐标并且分别针对分布运动和朝向运动示出响应于阶梯类型速度设定值(原始驾驶设定值)而获得的经过滤的设定值的示例，针对与在“反应性”模式中的运行的调整相对应的第一配型参数值。

图6和图7以时间坐标并且分别针对分布运动和朝向运动示出响应于阶梯类型速度设定值(原始驾驶设定值)而获得的经过滤的设定值的示例，针对与在“阻尼性”模式中的运行的调整相对应的低于图4和图5的第一配型参数值的第二配型参数值。

具体实施方式

本发明涉及控制悬挂于起重机2的挂接点H的负荷1的位移的方法，所述挂接点H被设计为能够围绕着称作“朝向轴线”的第一竖直轴线(ZZ’)在摆动中根据旋转运动R位移，并且/或者沿着称作“分布轴线”的如图1所示那样与所述朝向轴线(ZZ’)相交的第二轴线(XX’)根据平移运动T位移。

挂接点H优选由沿着分布轴线(XX’)平动引导的滑动车形成，所述滑动车可以被任何适当的机动构件带动。

负荷1通过悬挂设备3悬挂于挂接点H，悬挂设备3比如是悬挂缆线并且在下文中被类似看作这样的缆线。

优选地，可以使悬挂缆线3的长度L变化，以使得能够改变悬挂于挂接点H的负荷1相对于地面的距离，并因此根据称作“提升”的第三运动使悬挂负荷1的提升高度变化(通过缩短长度L使负荷1升起，或通过伸长所述长度L使负荷1下降)。

起重机2可以尤其形成塔吊，其支柱4实现朝向轴线(ZZ’)并且箭头5实现分布轴线(XX’)。

为了简化描述，在下文考虑这样的塔吊配置，尽管自然完全可以想到把本发明的原理简单地通过相应地调节模型来应用到其它起重机，尤其用到天车或可收悬臂起重机。

可注意分布轴线(XX’)和朝向轴线(ZZ’)的交叉O。

优选地，还被挂接点H通过的分布轴线(XX’)基本上是水平的，并为了描述方便在下文中被如此看待。

为了便于描述并且尤其参照图1，还调整以下表示和约定，

m[kg]是悬挂负荷1的质量，

M[kg]是挂接点H的质量，更特别地是形成所述挂接点的滑动车的质量，

Iγ[kg.m²]是承载挂接点H的起重机2相对于朝向轴线(ZZ’)的惯性矩，

γ[rad]是围绕朝向轴线(ZZ’)的挂接点H的角度位置，

x[m]是挂接点H到朝向轴线(ZZ’)的距离，优选等于线段长度[OH]，

L[m]是把悬挂负荷1连接到挂接点H的悬挂缆线3的长度，

Φ[rad]是悬挂负荷1在包含分布轴线(XX’)的垂直平面中的摇摆角度的径向分量，

θ[rad]是悬挂负荷1在与挂接点H的旋转位移相切的垂直平面(也就是说在与前一轴线垂直的平面中，优选地与分布轴线(XX’)正交)中的摆动角度的直辐射(orthoradiale)分量，

Tγ[N.m]是被施加用于带动挂接点H围绕朝向轴线(ZZ’)旋转的电机力矩，

Fx[N]是被施加于挂接点H上用于使其沿着分布轴线(XX’)平移的力。

应注意用于定义摇摆(负荷的钟摆运动)和/或挂接点H的运动的“径向”分量和“直辐射”分量的投射标记，在此有利地对应于附接到挂接点的标架标记(repère de Frénet)，并且其正交(“径向”)矢量优选地在每个时刻由分布轴线(XX’)承载。

本身已知的是，悬挂负荷1的位移有利地可以通过涉及称作“伺服控制变量”的变量的驾驶设定值驾驶，该变量表征所述负荷1的运动并且优选地构成(速度或加速类型的)运动学变量。

该伺服控制变量可以例如分别是挂接点H的旋转速度V₀，和/或平动速度V_d。

根据本发明，该控制方法包括设定值获取步骤(a)，在该步骤的过程中可以实时地获取称作“原始驾驶设定值”V_i的驾驶设定值，其对应于在所考虑时刻t起重机2的操作者追求的伺服控制变量的值。

原始驾驶设定值V_i因此反映所述起重机司机在所考虑的时刻指示希望赋予挂接点(滑动车)的行为(典型地，位移的速度)。

更特别地，所述方法能够包括设定值获取步骤(a)，在该步骤期间实时获取起重机2的驾驶员在所考虑的时刻t希望赋予挂接点的表示旋转速度V₀和/或平移速度V_d的速度设定值V_i(也就是说，以速度设定值V_i的形式表示的驾驶设定值)。

在下文中，为了便于描述，优选地考虑驾驶对挂接点H(滑动车)的速度进行，并且由此相似看待“驾驶设定值”和“速度设定值”，然而这不构成本发明的限制。

约定：为索引i分配值“o”用于指朝向运动(旋转R)，并且分配值“d”用于指分布运动(平动T)。

有利地，根据本发明的该方法构成迭代的方法，这首先允许基本上实时监测由起重机驾驶员在每个时刻固定的驾驶设定值并且更具体地监测速度设定值，该设定值本质上是波动的并且不可预测的；然后允许经常更新计算，并因此更新对应的过滤设定值，这独立于把悬挂负荷1从出发点运输至到达点所需的轨迹的总持续时间。

优选地，该方法为此具有相对较短的采样时段，明显小于轨迹的总持续时段。

所述采样方法因此优选地小于100ms，并例如约为40ms。

速度设定值V_i可以当然被起重机2的驾驶员借助任何适当的控制构件6(如手柄)固定，该设定值优选地同时定义驾驶员希望赋予挂接点H的平移速度设定值V_d和旋转运动设定值V_o。

该控制方法还包括在设定值获取步骤(a)之后的设定值过滤步骤(b)。

在该设定值过滤步骤(b)期间，如尤其在图2示出那样，通过使用状态向量X的虚拟模型根据考虑的运动R、T来对悬挂负荷1的摆动行为进行建模。

根据本发明，该状态矢量X包括对应于伺服控制变量的称作“主分量”x₁的至少一个分量以及分别表示表征悬挂负荷的摇摆运动的运动学变量的称作“补充分量”x₃、x₄的其它分量，所述运动学变量根据所考虑的运动R、T例如是摇摆角度θ、φ或摇摆角速度

更具体地，所述状态矢量X优选地包括：根据所考虑的运动的挂接点H的瞬时速度的至少一个瞬时速度分量x₁(在此是根据旋转运动R的围绕朝向轴线(ZZ’)的旋转速度分量或根据平移运动T的线性分布分量)，表示根据所考虑运动的悬挂负荷的摇摆角度的摇摆角度分量x₄(在此θ用于旋转运动R的直辐射摇摆分量，以及φ用于平移运动T的径向摇摆分量)，以及表示根据所考虑运动的摇摆角速度的摆动角速度分量x₃(在此是用于旋转运动的直辐射分量和用于平移运动的径向分量)。

在下面模型表示中，“A”表示状态矩阵(系统的演化矩阵)，“X”表示状态矢量，“B”表示控制施加矢量，“U”表示控制矢量(输入)。

矢量“”对应于状态矢量X相对于时间的一次导数。

在图2中，字母“p”对应于拉普拉斯变换所使用的复变量；因此形式上有

优选地，控制施加矩阵B是列向量，并且控制矢量U简化为1×1维的矩阵。

实际上，虚拟模型有利地对应于来自牛顿力学的方程系统的矩阵表达式，并允许在此通过针对平移运动T在包含分布轴线(XX’)的径向垂直平面中投影和/或针对旋转运动R在直辐射垂直平面中投影来描述呈现悬挂于挂接点H的负荷1的特征的虚拟摆动系统的行为，更具体地是运动分量。

为了简化该建模，优选地通过考虑摇摆幅度并因此摇摆角度分量相对较小的一次近似来进行“小角度”假设，这尤其允许通过一次有限展开式来简化三角表达式。

在过滤步骤(b)期间，有利地对虚拟模型应用状态反馈控制U_i＝k_i0.V_i-K_i.X，除了代表原始驾驶设定值(更具体地是速度设定值)V_i的设定值项k_i0.V_i之外，还有对应于校正矢量K_i(在此是行矢量)与状态矢量X(在此是列矢量)的乘积的校正项K_i.X。

使用状态反馈(虚拟)控制，在此情况下是使用“增益”k_i1、k_i2类型的比例反馈，有利地通过适当选择所述增益来放置与闭环系统的演化矩阵A-B.K相对应的传递函数的极点，根据可以研究并选择动力学特性尤其是稳定性和反应性(响应时间)的闭环(虚拟)系统的等价物，以带来悬挂质量1响应于所述控制的理论行为的模拟。

为了根据状态反馈来定义控制，有利地使用校正矢量K_i，在其中与补充分量x₃、x₄相关联的校正增益k_i1、k_i2中的至少某些校正增益被根据预定的同样的配型参数Tc来表示，所述配型参数Tc由起重机驾驶员自由调节以便能够调整所述校正增益k_i1、k_i2。

更优选地，使用校正矢量K_i，在其中分别与状态矢量X的摇摆角速度分量x₃和摇摆角度分量x₄相关联的校正增益k_i1、k_i2被根据预定的同样的配型参数来表示，所述配型参数Tc由起重机2的驾驶员自由调节以便能够调整所述校正增益k_i1、k_i2。

有利地，通过使配型参数(系数)Tc在与摇摆角速度分量x₃和摇摆角度分量x₄相关联的校正增益k_i1、k_i2的定义中起作用，使状态反馈并因此闭环系统的行为、更具体是演化矩阵A-B.K的极点放置依赖于所述配型参数Tc的选择。

换句话说，根据本发明的方法总体上允许通过提供可由起重机驾驶员自由调节的配型参数Tc、根据本身可以构成本发明的特征、借助于施加到虚拟模型的状态反馈控制来对速度设定值V_i进行过滤，配型参数Tc允许任意地修改对应的演化矩阵A-B.K的极点并因此修改过滤的系统的动力学特性特性。

起重机驾驶员因此可以在调整步骤期间使配型参数Tc根据意愿来变化，在调整步骤期间，驾驶员可以操纵悬挂负荷1或在所述操纵过程中起作用。

因此，起重机的驾驶员可以借助独特、快速且实施简单的调整来修改并调节辅助操纵悬挂负荷1的反应性和稳定性的程度，该辅助根据本发明的方法使速度设定值V_i受到过滤。

更具体地，驾驶员可以根据选择来选定“阻尼”辅助模式，其在图形上具有相对远离虚轴的振荡模式的极点(参看图3)，并且根据该模式经过滤的速度设定值朝向速度设定值V_i相对较慢但特别平稳地收敛但不会超越，正如图6和图7所示那样，或者如果驾驶员感到阻尼模式太“弱”，则选定“反应”辅助模式，根据该模式极点更接近虚轴并且阻尼系数比阻尼模式中更小，以使得经过滤的速度设定值更快朝设定值V_i收敛(例如根据比阻尼模式的响应时间小5％的响应时间，正如图4和图5分别相对于图6和图7所示的情况)，但同时在可能的情况下容忍经过滤的速度设定值的略微超越和/或容忍几次阻尼振荡(例如参见图5)。

当然，可想到提供多于两个或三个调整值，并尤其提供配型参数Tc的连续调整范围，从阻尼辅助第一模式通过经过中间的不同辅助模式到反应辅助第二(或更大)模式，优选地具有渐增的Tc值。

可注意到配型参数Tc的选择(调整)有利地是自由的，也就是说是任意的，这体现在如下方面：所述配型参数Tc的确定取决于起重机的驾驶员的(个体)意愿，以及优选地在起重机驾驶员操作的相继两次改变之间保持恒定的所述配型参数Tc对于校正增益k_i1、k_i2的调整具有固有影响，这独立于起重机2的配置或起重机的驾驶员施加的速度设定值V_i。

特别地，配型参数Tc的所述确定将有利地与速度设定值V_i不关联。

所述配型参数Tc还将区别于并独立于悬挂负荷1的质量m或挂接点H的质量M、起重机2围绕朝向轴线(ZZ’)的惯性矩、以及悬挂线缆3的长度L。

当然，起重机2的驾驶员对配型参数Tc值的定义(或选择)可以通过任何选择器、电位计、或者适当的机电或电子编程器进行。

根据一种可能性，该方法可以通过具有非易失性存储器的计算机实施，该存储器优选地可由起重机驾驶员或由维护技术人员重新编程，用于存储配型参数Tc的多次预定调整，例如与不同驾驶员相关联和/或与不同工作条件(尤其是气象条件)相关联。

此外可注意到本发明优选地允许起重机的驾驶员在操纵悬挂负荷1之前和/或期间在需要时经常(在此情况下多次地)改变或调节配型参数Tc。

配型参数Tc的调整的(在此情况下实时的)这种可用性和可达成性赋予如此配备的起重机2多用途和较大使用灵活性。

最后，在过滤步骤(b)期间，从虚拟模型中提取称作“经过滤的驾驶设定值”Y、的驾驶设定值，它们对应于状态矢量X的主分量x₁，也即是说伺服控制变量。

更具体地，从虚拟模型中提取经过滤的速度设定值Y、它们对应于状态矢量X的瞬时速度分量x₁。

为了便于描述，在下文中，把经过滤的驾驶设定值Y与经过滤的速度设定值相似看待。

正是经过滤的这些设定值Y、(在此优选对应于输出矢量Y的独特系数x₁)，其在图4至图7上用实线曲线示出，我们可以将其施加到挂接点H的驱动装置(未示出)，该驱动装置被设计用于根据所考虑的运动R、T来驱动所述挂接点。

通常，经过滤的驾驶设定值可以对应于被施加到驾驶第一电动机的第一变频器的平移速度设定值第一电动机被设计用于驱动滑动车在悬架5上平动，驾驶设定值还对应于被施加到驾驶第二电动机的第二变频器的旋转速度设定值第二电动机被设计用于驱动悬架5围绕支柱4旋转。

优选地，该方法为了对悬挂负荷1的摆动行为进行建模而使用动态(虚拟)模型，其涉及悬挂点H的质量M(更具体地对应滑动车的质量)和悬挂负荷1的质量m。

有利地，这样的模型允许借助于相对简单的方程来近似地但相对真实且精确地描述负荷的摆动行为，所述方程允许快速计算并且消耗较少硬件和能量资源。

悬挂点H的质量M可以有利地由起重机2的驾驶员提供。

悬挂负荷1的质量m可以通过任何适当的装置，并且例如通过测量应由起重电机提供用来能够使所述负荷竖直位移的力矩来测量或估计。

在此情况下，可以考虑表示悬挂负荷1的质量的固定平均值“moyenne(平均)”作为一次近似，或者相反地逐个情况地测量每个负荷的所述质量m，以便针对该参数来尽可能精细地调节所述过滤模型。

以特别优选的方式，该动态模型在以下由称作“无耦合”的模型定义，该模型表示为：

Y＝CX

其中“Y”表示输出矢量，以及“C”表示观察矩阵，

并且

其中

如前所述，在此通过考虑小摇摆角度来简化方程。

有利地，应注意到此处该模型的一般表达式对于每个运动保持相同，把所述模型应用到朝向控制(旋转R)或分布控制(平移T)，仅状态矩阵A和状态矢量X的系数被根据所述模型所应用到的运动来调节。

还应注意完全可想到把该方法应用到单个运动(例如仅分布)的控制，尤其是如果起重机2是桥式类型的龙门起重机，仅包括悬挂负荷的线性平动位移运动而不包括旋转运动。

相反，有利地，当起重机提供两种运动时，可以同时控制分布运动(平动T)和旋转运动(旋转R)，这是借助于同一模型进行的并且因此使用相对较少的计算能力。

为此，注意到对于把模型应用到分布和把模型应用到朝向，配型参数Tc可以有利地是相同的，也就是说具有相同的值，这还简化了用于起重机司机的过滤调整。

此外，可注意到在以上模型方程中，选择不考虑轴线之间的耦合现象(也即是说离心加速度)来进行一次近似。

鉴于此，完全可想到添加涉及离心加速度的耦合项，同时保留本发明特有的配型原理。

因此，可以作为前述“无耦合”模型的替代方式进行必要修改使用称作“有耦合”模型，其表示为：

Y＝CX

其中“Y”表示输出矢量，并且“C”表示观察矩阵，

并且

其中：

有利地，考虑有耦合模型或无耦合模型，把状态反馈控制施加到前述模型：

U_i＝k_i0.V_i-K_i.X，

其中，对于校正(乘法)矢量，K_i＝[k_i0,0,k_i1,k_i2]，

并且约定：对于分布调整i＝d，对于朝向调整i＝o。

仍然是此处，考虑分布运动(平动)或朝向运动(旋转)，可以进行必要修改来使用同类型的虚拟模型和同样的状态反馈控制原理，以及极点放置。

优选地，通过简化计算，如图2所示那样，考虑增益k_i0对于速度设定值V_i和(校正矢量K_i中的)状态反馈是相同的。

以特别优选的方式，还是通过简化计算，考虑k_i0＝1，也即是说，控制对于瞬时速度分量x₁具有单位增益状态反馈。

最后，在过滤步骤(a)时应用到速度设定值V_i并且与图2所示出的控制规则对应的动态过滤可以对于无过滤模型而写作：

Y＝C_outX

其中C_out＝[1 0 0 0]

对于有过滤模型而写作：。

Y＝C_outX

其中C_out＝[1 0 0 0]。

矩阵A-BK(或A-B₁K)在此形成闭环虚拟模型的演化矩阵。

为此，假设考虑有耦合模型或无耦合模型，可有利地注意到在无耦合模型的控制应用矩阵“B”和有耦合模型的“B₁”是相同的(B＝B1)情况下，演化矩阵A-BK是相同的。

根据本发明的分辨率(和过滤定义)方法因此有利地可以无差别地应用到两个模型。

在更早提出的动态模型的情况下，闭环虚拟模型的所述演化矩阵可写作：

优选地，在设定值过滤步骤时，校正增益k_i1,k_i2被根据配型参数Tc来表示以使得能够从闭环虚拟模型的演化矩阵A-BK中提取2×2子矩阵Ar，该子矩阵Ar一方面把所述校正增益k_i1、k_i2关联于状态矢量的两个补充分量(它们分别是与摇摆角速度分量x₃和摇摆角度分量x₄对应的分量)，另一方面，本征值λ具有完全由配型参数Tc确定的非零实部。

参照上述模型，在此可以从闭环演化矩阵中提取子矩阵Ar＝[(A-BK)_i,j]_{i＝(3,4),并且j＝(3,4)}，该子矩阵实际上足以描述系统的动力学特性：

本发明人已经实际上观察到：根据有权可以构成整个发明的特征，不管校正增益是否根据配型参数Tc进行表示，都可以在一次近似中根据闭环状态反馈控制来调整模型的动力学特性，基于极点放置该模型对于演化(完整)矩阵A-BK具有所述演化矩阵A-BK的子矩阵Ar，所述子矩阵Ar实际上表示足以近似地描述整个系统的动力学特性的子系统。

然而，这样的属性有利地允许简化并加速本征值的计算，并因此简化并加速实施速度设定值的过滤。

在此情况下，所述子系统是这样的系统：其具有非零行列式并且把校正增益k_i1、k_i2关联于状态矢量的分别与摇摆角速度分量x₃和摇摆角度分量x₄对应的两个分量。

近似的有效性可以尤其取决于以下事实：在确定表示瞬时速度x₁的分量中，上述校正增益k_i1、k_i2具有相对较小甚至可忽略的影响，尤其是在与状态矩阵A的系数(更具体地，在前一示例中的系数a₁，其本身又取决于起重机2的结构特性和悬挂负荷1的质量m)的影响相比的情况下。

实际上，当配型参数Tc保持小于预定阈值时，该近似尤其可以被得以证实。

特别优选地，子矩阵Ar的本征值λ具有与配型参数Tc或配型参数的倒数1/Tc成正比甚至与之相等的非零实部Re(λ)。

优选地，所述本征值的实部Re(λ)甚至仅通过配型参数Tc被确定，例如确切等于配型参数的倒数的相反数－1/Tc，如图3所示那样。

因此可以通过配型参数Tc的值的单次调整来非常简单地操作极点的即时位置，这足以表征所述实部Re(λ)。

更具体地，配型参数Tc的增大在此使极点接近虚轴(通过减小实部的绝对值)并且因此使过滤具有更高反应性的特征。

相反，配型参数Tc的减小通过增大实部的绝对值来使极点远离虚轴并且因此使过滤具有更低反应性和更高阻尼性的特征。

此外，子矩阵Ar和校正增益k_i1、k_i2的表达式优选地被选择为使得所述本征值的虚部Im(λ)独立于配型参数Tc。

因此，对于起重机的给定硬件配置，并且更具体地对于恒定的给定虚部Im(λ)，系统的动力学特性可以有利地通过配型参数Tc的值的选择来完全限定。

实际上，该虚部Im(λ)可以取决于起重机的硬件配置，并且尤其是在上述动态模型中取决于悬挂线缆3的长度L，到挂接点H的旋转轴的距离x，以及在挂接点H的质量M、悬挂负荷1的质量m和起重机的惯性矩Iγ之间的比率。

优选地，校正增益(k_i1、k_i2)的选择如下进行：

其中，对于分布控制i＝d，对于朝向控制i＝o。

子矩阵可以因此写作：

以使得其表征值为：

因此，如上所述并如图3所示那样，可发现其中仅通过配型参数Tc的选择来确定动力学特性、更具体为阻尼的极点放置(也就是说，在图3上由叉号表现的本征值)。

实际上，所述极点(本征值)的实部Re(λ)在此等于1/Tc，而所述极点(本征值)的虚部Im(λ)在此等于有利地独立于配型参数。

有利地，所述虚部在此对于起重机的给定硬件配置是恒定的，如果在根据平移运动T的控制的情况下则考虑悬挂线缆的长度L的恒定值，或者如果在根据旋转运动R的控制的情况下则考虑挂接点H到旋转轴的距离和悬挂线缆的长度L的恒定值。

此外，可注意到该方法更具体地是所提出的模型允许有利地考虑使悬挂负荷1关联于挂接点H的悬挂线缆3的长度L。

特别地，校正增益k_i1、k_i2优选地还根据使悬挂负荷1关联于挂接点H的悬挂线缆3的长度L来表示。

这样的话状态反馈控制的校正增益k_i1、k_i2并因此速度设定值的过滤可以根据悬挂线缆3的长度L的变化实时变化。

在前述示例中，在根据系数b₂计算增益中考虑长度L。

因此根据起重机2的瞬时真实配置来持续地调节虚拟模型，并因此获得忠实且准确地反映所述起重机和悬挂负荷1在所考虑的任何时刻的行为的建模，而不管所述负荷的提升高度如何。

这样，提高了通过对速度设定值过滤来控制的精度和可靠性。

悬挂线缆的长度L的估计可以例如来自对由起重电机带动的悬挂线缆卷绕/展开绞盘进行的转数的扣除。

此外，可注意到通过配型参数Tc的值的选择来进行的过滤动力学特性的人为手动调整有利地区别于并且不相关于自动调整，自动调整包括使模型并更具体地状态矩阵A的系数适于起重机2的瞬时硬件配置，并更具体地适于悬挂线缆3的长度L。

换句话说，配型参数Tc因此允许与起重机的硬件配置独立地调整所希望的动力学特性行为的类型，并更具体地允许在给定硬件配置(起重高度、惯性、质量)的情况下从可用的多个模式中自由选择系统的动力学特性。

此外，可注意到正如表征被建模的系统的动力学特性的极点，校正增益k_i1、k_i2有利地由一方面仅取决于配型参数Tc并且另一方面取决于与系统的硬件配置相关的输入数据(悬挂线缆的质量m，滑动车的质量M，悬挂线缆的长度L，起重机的惯性矩Iγ，到挂接点的旋转轴的距离x)的公式以显式且确定方式限定。

这样，正如极点的位置那样，所述校正增益k_i1、k_i2可以被基于这些数据直接且即时地计算，而无需预定在存储器中存储并周期性查询制图(图表或数据库)，该制图使适于起重机的每个负荷情形和/或每个空间配置的不同校正增益值关联于起重机的不同可预见寿命情形(例如以点云的形式)。

此处，所使用的方法允许减少控制起重机所需的数据存储容量。

作为示例，配型参数Tc可以在介于0.2和2之间的范围中选择，优选地在0.3(图6和图7)和1.8(图4和图5)之间的范围选择。

在此情况下，Tc的较小值对应于相对较缓且稳定的“阻尼”辅助模式，而Tc的较大值对应于更快但比阻尼模式较不稳定的“反应”辅助模式。

优选地，该方法包括开环控制步骤，其包括以开环对起重机2的控制系统应用经过滤的驾驶设定值(经过滤的速度设定值)Y，也就是说，对于旋转R而言并且对于平移T而言该控制系统把经过滤的所述驾驶(速度)设定值Y、应用到挂接点H的被设计用于沿着所考虑的运动R、T来驱动挂接点H的驱动装置，而无需使用真实悬挂负荷的有效摇摆的角度或角速度的测量或计算出的反馈，也优选地无需使用真实挂接点的位移的有效速度的测量或计算出的反馈。

换句话说，本发明允许在过滤时虚拟地定义速度设定值x₁，该速度设定值x₁允许虚拟系统满足由配型系数Tc的选择所确定的速度和稳定性标准，然后允许把来自虚拟建模的该速度设定值x₁转换到真实起重机2，作为经过滤的有效的速度设定值；这是在开环下进行的，也就是说不加区别地，无需之后旨在克服在可能的情况下来自经过滤的该设定值的应用或来自外部扰动的真实摇摆的伺服控制。

作为示例，可注意到由于把经过滤的设定值应用到真实起重机而出现的可能真实摇摆被无论如何都固有地减小了，这是因为经过滤的所述设定值被正确地设定以便使这样的摇摆的出现最小化甚至阻止了它。

无论如何，本发明因此有利地允许简化起重机2的结构，这是因为本发明尤其不需要提供专用于测量和监测真实摇摆值的传感器(也没有对应的线缆布置)。

因此还限制了要进行的信息处理和测量的量，这允许减少计算并因此减少起重机2上装配的电子控制设备的能量消耗和尺寸。

这样的开环应用的可靠性当然以悬挂于起重机2的真实负荷系统具有与所建模的系统接近的性能为前提，此处就是这样。

本发明因此还涉及一种计算机，或计算机可读数据介质，其接收或含有计算机程序代码元件，允许在所述代码元件被所述计算机读取时实施根据本发明的伺服控制方法。

本发明因此最后涉及起重机2，如塔吊，包括基本上沿着称作朝向轴线(ZZ’)的第一竖直轴线延伸的支柱4，沿称作分布轴线(XX’)的第二轴线延伸的与所述支柱相交的悬架5(其承载负荷1可以悬挂到的挂接点H)，以及允许使所述挂接点H围绕朝向轴线(ZZ’)旋转R并沿着分布轴线(XX’)平动T的驱动构件。

根据本发明，所述起重机2的与旋转R和平动T这两个运动中至少一个(优选与每一个)相关联的驱动构件被具有编程和计算装置的控制系统操纵，该编程和计算装置被设计用于按照根据本发明的方法对由起重机的驾驶员定义的原始驾驶设定值(速度设定值)V_i进行实时过滤，并用于把所得经过滤的驾驶设定值(经过滤的速度设定值)Y、应用到对应的驱动构件。

当然，本发明绝不限于所描述的各个变型，本领域技术人员尤其能够在这些变型之间自由分隔或组合上文提到的特征，或者替换为等效设置。

特别地，完全可以使用任何其它模型和/或任何其它适当的空间坐标系统，其代价因此是根据配型参数Tc调整状态矢量X和/或校正增益的公式。

有利地，本发明允许在悬挂负荷1根据两个运动R、T(分隔或组合)或其中一个运动位移时可靠且相对简单地限制悬挂负荷1的摇摆，同时赋予起重机可调整、安全且可预料的行为，这根据由驾驶员定义的个性化配型参数Tc来提供令驾驶员舒服和忠实的驾驶感受。

有利地，所实施的方法和模型的简便性允许获得悬挂负荷的摆动行为的足够精确的近似，用于一方面基本上减小摇摆并另一方面保持针对速度设定值的波动的所希望的反应性，而无需陷入与旨在获得优化速度和/或轨迹的复杂算法相关的太繁重的计算。

Claims

1.一种控制悬挂于起重机(2)的挂接点(H)的负荷(1)的位移的方法，所述挂接点(H)被设计为能够沿着围绕称作“朝向轴线”的第一竖直轴线(ZZ’)的旋转运动(R)在摆动中位移，并且/或者根据沿着与所述朝向轴线(ZZ’)交叉的称作“分布轴线”的第二轴线(XX’)的平移运动(T)位移，悬挂负荷(1)的位移被驾驶设定值操控，驾驶设定值涉及表征所述负荷(1)的运动的称作“伺服控制变量”的变量，该运动如挂接点(H)的旋转速度(V_o)和/或平动速度(V_d)，所述方法包括：

设定值获取步骤(a)，在该步骤期间实时获取称作“原始驾驶设定值”(V_i)的驾驶设定值，该设定值对应于起重机(2)的驾驶员在所考虑的时刻(t)追求的伺服控制变量的值，

然后是设定值过滤步骤(b)，在该步骤期间：

－通过使用状态矢量(X)的虚拟模型根据考虑的运动(R,T)对悬挂负荷(1)的摆动行为进行建模，状态矢量(X)包括至少一个称作“主分量”的分量(x₁)和称作“补充分量”的其它分量(x₃,x₄)，主分量对应于伺服控制变量，补充分量表示表征悬挂负荷的摇摆运动的动力学特性变量，该摇摆运动比如根据所考虑的运动而定是摇摆角度(θ,φ)或摇摆角速度

－对所述虚拟模型应用状态反馈控制(U_i＝k_i0.V_i-K_i.X)，该状态反馈控制除了代表在获取步骤时获取的原始驾驶设定值的设定值项(k_i0.V_i)之外，还通过使用校正矢量(K_i)涉及与校正矢量(K_i)和状态矢量(X)的乘积对应的校正项(K_i.X)，在校正矢量(K_i)中与补充分量相关联的校正增益(k_i1,k_i2)中的至少一些被根据预定的同一配型参数(Tc)表示，所述配型参数(Tc)能够由起重机的驾驶员自由调节以便能够调整所述校正增益(k_i1,k_i2)，

－以及从虚拟模型中提取与状态矢量(X)的主分量(x₁)相对应的称作“经过滤的驾驶设定值”的驾驶设定值

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在设定值获取步骤(a)期间，实时获取起重机(2)的驾驶员希望在所考虑的时刻(t)赋予挂接点(H)的分别表示旋转速度(V_o)和/或平移速度(V_d)的速度设定值(V_i)，

然后在设定值过滤步骤(b)期间：

－通过使用状态矢量(X)的虚拟模型根据考虑的运动(R,T)对悬挂负荷(1)的摆动行为进行建模，状态矢量(X)包括至少一个瞬时速度分量(x₁)、摇摆角度分量(x₄)和摇摆角速度分量(x₃)，瞬时速度分量表示挂接点(H)根据所考虑的运动的瞬时速度摇摆角度分量表示悬挂负荷(1)根据所考虑的运动的摇摆角度(θ,φ)，摇摆角速度分量表示根据所考虑的运动的摇摆角速度

－对所述虚拟模型应用状态反馈控制(U_i＝k_i0.V_i-K_i.X)，该状态反馈控制除了代表在获取步骤时获取的速度设定值的设定值项(k_i0.V_i)之外，还通过使用校正矢量(K_i)涉及与校正矢量(K_i)和状态矢量(X)的乘积对应的校正项(K_i.X)，在校正矢量(K_i)中分别与状态矢量(X)的摇摆角速度分量(x₃)和摇摆角度分量(x₄)相关联的校正增益(k_i1,k_i2)被根据预定的同一配型参数(Tc)表示，所述配型参数(Tc)能够由起重机的驾驶员自由调节以便能够调整所述校正增益(k_i1,k_i2)，

－以及从虚拟模型中提取与状态矢量(X)的瞬时速度分量(x₁)相对应的经过滤的速度设定值

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在设定值过滤步骤时，校正增益(k_i1,k_i2)被根据配型参数(Tc)表示以使得能够从闭环虚拟模型的演化矩阵(A-BK)中提取2×2维的子矩阵(Ar)，该子矩阵一方面使所述校正增益(k_i1,k_i2)与状态矢量的补充分量相关联，该补充分量优选分别对应于摇摆角速度分量(x₃)和摇摆角度分量(x₄)，另一方面该子矩阵的本征值(λ)具有完全由所述配型参数(Tc)确定的非零实部。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该子矩阵(Ar)的本征值(λ)具有与配型参数(Tc)或配型参数的倒数(1/Tc)成正比甚至相等的非零实部(Re(λ))。

5.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述校正增益(k_i1,k_i2)还根据把悬挂负荷(1)连接到挂接点(H)的悬挂线缆(3)的长度(L)来表示。

6.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用涉及挂接点(H)的质量(M)和悬挂负荷(1)的质量(m)的动态模型，所述动态模型被定义如下：

或者通过称作“无耦合”的模型来定义，“无耦合”模型表示为：

<mrow> <mover> <mi>X</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mo>=</mo> <mi>A</mi> <mi>X</mi> <mo>+</mo> <mi>B</mi> <mi>U</mi> </mrow>

Y＝CX

其中

或者通过称作“有耦合”的模型定义，“有耦合”模型被表示为：

<mrow> <mover> <mi>X</mi> <mo>&CenterDot;</mo> </mover> <mo>=</mo> <mi>A</mi> <mi>X</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>B</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>u</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>B</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>u</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow>

Y＝CX

其中：

在这些模型中：

m[kg]是悬挂负荷(1)的质量，

M[kg]是挂接点(H)的质量，

Iγ[kg.m²]是承载挂接点(H)的起重机(2)相对于朝向轴线(ZZ’)的惯性矩，

γ[rad]是围绕朝向轴线(ZZ’)的挂接点(H)的角度位置，

x[m]是挂接点(H)到朝向轴线(ZZ’)的距离，

L[m]是把悬挂负荷(1)连接到挂接点(H)的悬挂缆线(3)的长度，

Φ[rad]是悬挂负荷(1)在包含分布轴线(XX’)的垂直平面中的摆动角度的径向分量，

θ[rad]是悬挂负荷(1)在与挂接点(H)的旋转位移相切的垂直平面中的摆动角度的直辐射分量，

Tγ[N.m]是被施加用于带动挂接点(H)围绕朝向轴线(ZZ’)旋转的电机力矩，

Fx[N]是被施加于挂接点(H)上用于使其沿着分布轴线(XX’)平移的力，

<mrow> <msub> <mover> <mi>F</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>F</mi> <mi>x</mi> </msub> <mi>M</mi> </mfrac> <mo>;</mo> <msub> <mi>m</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <mi>M</mi> </mfrac> </mrow>

<mrow> <msub> <mover> <mi>&Gamma;</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mi>&gamma;</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mi>&gamma;</mi> </msub> <msub> <mi>I</mi> <mi>&gamma;</mi> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> <msub> <mi>M</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>M</mi> <msub> <mi>I</mi> <mi>&gamma;</mi> </msub> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mi>m</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>m</mi> <msub> <mi>I</mi> <mi>&gamma;</mi> </msub> </mfrac> </mrow>

并且在于把以下状态反馈控制应用到所考虑的模型：

U_i＝k_i0.V_i-K_i.X，其中，K_i＝[k_i0,0,k_i1,k_i2]，并约定对于分布调整i＝d并且对于朝向调整i＝o。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述校正增益(k_i1,k_i2)的选择如下进行：

其中对于分布控制i＝d并且对于朝向控制i＝o。

8.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述配型参数(Tc)在介于0.2和2之间的范围中选择。

9.根据前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法包括开环控制步骤，开环控制步骤包括以开环把经过滤的驾驶设定值应用到起重机的控制系统，也就是说，把经过滤的所述驾驶设定值应用到挂接点(H)的被设计用于沿着所考虑的运动(R,T)来驱动挂接点的驱动装置的控制系统，而无需使用真实悬挂负荷的有效摇摆的角度或角速度的测量或计算出的反馈。

10.一种计算机或计算机可读数据介质，其特征在于含有计算机程序代码元件，计算机程序代码元件允许在所述代码元件被所述计算机读取时实施根据前述权利要求之一所述的伺服控制的方法。

11.一种起重机(2)，如塔吊，包括基本上沿着称作朝向轴线(ZZ’)的第一竖直轴线延伸的支柱(4)，沿称作分布轴线(XX’)的第二轴线延伸的与所述支柱相交并且承载该负荷(1)能够悬挂到的挂接点(H)的悬架(5)，以及允许使所述挂接点(H)围绕朝向轴线(ZZ’)旋转(R)并沿着分布轴线(XX’)平动(T)的驱动构件，所述起重机的特征在于：与旋转(R)和平动(T)这两个运动中至少一个相关联的驱动构件被具有编程和计算装置的控制系统操纵，该编程和计算装置被设计用于按照根据权利要求1至9之一所述的方法对由起重机的驾驶员定义的原始驾驶设定值(V_i)进行实时过滤，并用于把经过滤的驾驶设定值应用到对应的驱动构件。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述配型参数(Tc)在介于0.3和1.8之间的范围中选择。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法包括开环控制步骤，所述开环控制步骤包括以开环把经过滤的驾驶设定值应用到起重机的控制系统，而无需使用真实挂接点的位移的有效速度的测量或计算出的反馈。

14.根据权利要求11所述的起重机，其特征在于，与旋转(R)和平动(T)这两个运动中的每一个相关联的驱动构件被具有编程和计算装置的控制系统操纵，该编程和计算装置被设计用于按照根据权利要求1至9之一所述的方法对由起重机的驾驶员定义的原始驾驶设定值(Vi)进行实时过滤，并用于把经过滤的驾驶设定值应用到对应的驱动构件。

15.根据权利要求11或14所述的起重机，其特征在于，所述原始驾驶设定值(Vi)为速度设定值。