CN105439022B - 一种直升机绞车控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直升机绞车控制系统，利用负载重量检测装置检测负载重量，绞车控制器的主控制单元根据当前的负载重量和过载量、当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比、当前的电机转速和用户输入的电机转速期望值，计算电机转速控制值，并根据该电机转速控制值控制直升机绞车的电机运行；本方案兼顾负载重量和钢缆收放长度对直升机绞车安全性的影响，整个控制过程无需人工手动干预，能够提高自动化程度，并增强直升机绞车的安全性。

Description

一种直升机绞车控制系统

技术领域

本发明涉及直升机绞车技术领域，具体涉及一种直升机绞车控制系统。

背景技术

直升机绞车是一种在直升机悬停时，用来将机上人员或货物绞送到地面和将地面人员或货物绞上直升机的设备，广泛应用于空中救援中。绞车钢缆缠绕于鼓轮上，通过控制鼓轮转动从而控制绞车钢缆的收放。

现有的直升机绞车控制系统是根据绞车钢缆释放或回收的长度来控制负载升降的速度。具体的，鼓轮转动带动齿轮组转动，使凸轮机构下压压板，鼓轮每转动1周，凸轮机构下压压板1次，计数器做1次计数，钢缆长度检测装置通过对鼓轮转动圈数计数来检测钢缆收放长度。当计数器到达预设的阈值时，说明鼓轮已转动相应的圈数，相应的，绞车钢缆已经释放或回收预设的长度，此时，钢缆长度检测装置触发行程开关向绞车控制器发送信号，使绞车控制器控制电机减速或停机，从而控制负载升降的速度。

现有的直升机绞车控制系统仅依赖于钢缆长度检测装置控制负载升降，存在一定的安全隐患。一旦钢缆长度检测装置故障、失效，轻则导致直升机绞车无法使用，严重的，则会导致直升机绞车失控，使得绞车钢缆和负载从鼓轮上滑脱、坠落，或者，负载冲顶，由此带来人员伤亡、财产损失等严重后果。

另外，直升机绞车大多应用于野外救援等场合，而野外环境复杂，负载在升降过程中，绞车钢缆容易与周围的障碍物(例如树枝等)缠绕。在这种情况下，通常依赖于操作员的经验决定是控制负载继续上升或下降，还是停机。

当绞车钢缆与障碍物之间缠绕较为松散时，按照原有的速度控制负载继续上升或下降，负载能够摆脱障碍物的缠绕继续运动，若操作员判断有误，指示直升机绞车停机，会影响直升机绞车作业的效率；当绞车钢缆与障碍物之间缠绕较为紧密时，障碍物的阻力过大，就需要控制直升机绞车停机，待障碍物清除后，再继续作业，若此时操作员判断有误，继续控制负载保持现有的运动趋势，则会导致绞车钢缆的张力大幅增加，容易出现绞车钢缆断裂的情况。

此外，天气、环境等因素会对操作员的判断产生很大的影响，而且，操作员的经验参差不齐，无法保证判断的正确。

因此，亟需一种直升机绞车控制方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种直升机绞车控制系统，用以兼顾负载重量和钢缆收放长度的影响，解决现有的直升机绞车控制方案可靠性差的问题，提高直升机绞车的自动化程度。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种直升机绞车控制系统，包括：电机、电机控制器、用于检测电机转速的电机转速检测装置、用于检测钢缆收放长度的钢缆长度检测装置和包括主控制单元的绞车控制器，电机与电机控制器相连，主控制单元分别与电机控制器和电机转速检测装置相连，主控制单元能够接收用户发送的电机转速期望值和电机转速检测装置发送的电机转速检测值；所述系统还包括用于检测负载重量的负载重量检测装置；

主控制单元用于，获取当前的负载重量检测值和过载量、以及当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比；当预设的主控制周期到达时，根据电机转速期望值、当前的负载重量检测值和过载量、当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比、以及当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值，并将计算出的电机转速控制值发送给电机控制器，以使电机控制器根据该电机转速控制值控制电机运行；其中，过载量是根据预设的第一阈值和当前的负载重量检测值计算得到的；钢缆收放长度比是根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度检测值计算得到的。

本发明利用负载重量检测装置检测负载重量，绞车控制器的主控制单元根据当前的负载重量和过载量、当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比、当前的电机转速和用户输入的电机转速期望值，计算电机转速控制值，并根据该电机转速控制值控制直升机绞车的电机运行；本方案兼顾负载重量和钢缆收放长度对直升机绞车安全性的影响，整个控制过程无需人工手动干预，能够提高自动化程度，并增强直升机绞车的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的直升机绞车控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的直升机绞车控制系统自检流程示意图；

图3为本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中第一从控制单元的控制流程示意图；

图4为本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中第二从控制单元的控制流程示意图；

图5为本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中第三从控制单元的控制流程示意图；

图6为本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中主控制单元的控制流程示意图；

图7为本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中主控制单元计算电机转速控制值的流程示意图之一；

图8为本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中主控制单元计算电机转速控制值的流程示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的直升机绞车控制系统的结构示意图，如图1所示，该直升机绞车系统包括：绞车控制器1、钢缆长度检测装置2、电机控制器3、电机4、和电机转速检测装置5，绞车控制器1包括主控制单元10。钢缆长度检测装置2可以设置于直升机绞车壳体上(非接触式检测)，能够检测钢缆回收或释放的长度。电机转速检测装置5可以设置于电机4的电机轴的尾端，能够检测电机4的电机转速，即电机旋转的角速度，电机转速检测装置5可以选用旋转变压器实现。

电机4与电机控制器3相连，主控制单元10分别与电机控制器3和电机转速检测装置5相连，主控制单元10能够接收用户发送的电机转速期望值和电机转速检测装置5发送的电机转速检测值，并能够向电机控制器3发送控制指令，以便根据控制指令中携带的电机转速控制值，通过控制电机控制器3控制电机4的运行。

优选的，该直升机绞车控制系统还可以包括操作手柄6，操作手柄6与绞车控制器的主控制单元10相连，用户能够通过操作手柄6向主控制单元10输入电机转速期望值。

该直升机绞车控制系统还包括负载重量检测装置7，负载重量检测装置7可以设置于绞车内部，能够检测负载重量。

主控制单元10用于，获取当前的负载重量检测值和过载量、以及当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比；当预设的主控制周期到达时，根据电机转速期望值、当前的负载重量检测值和过载量、当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比、以及当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值，并将计算出的电机转速控制值发送给电机控制器，以使电机控制器根据该电机转速控制值控制电机运行。

其中，过载量可以根据预设的第一阈值和当前的负载重量检测值计算得到，钢缆收放长度比可以根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度检测值计算得到。

优选的，绞车控制器1还可以包括：第一从控制单元11和第二从控制单元12。

第一从控制单元11内可以预设有第一控制周期和第一阈值。优选的，第一控制周期的设置范围可以为10微秒—10毫秒，第一阈值为电机4所承受的过载量的最大值，优选的，第一阈值可以为300％。当过载量达到或超过第一阈值时，第一从控制单元11控制电机4停机；当过载量小于第一阈值时，由主控制单元10控制电机4的运行。

第二从控制单元12内可以预设有第二控制周期和钢缆总长度。优选的，第二控制周期的设置范围可以为10微秒—10毫秒。

第一从控制单元11分别与负载重量检测装置7和主控制单元10相连，能够在接收到主控制单元10发送的负载重量检测装置启动控制指令时，控制负载重量检测装置7启动，并接收负载重量检测装置7发送的负载重量检测值。当预设的第一控制周期到达时，第一从控制单元11能够根据预设的第一阈值和当前的负载重量检测值计算过载量，并将当前的负载重量检测值和过载量发送给主控制单元10。计算过载量的具体实现方式在后续再详细描述。

进一步的，第一从控制单元11还用于，在计算出过载量之后、将当前的负载重量检测值和过载量发送给主控制单元10之前，将过载量与第一阈值相比较，当过载量大于或等于第一阈值时，向电机控制器3发送电机停机控制指令，以使电机控制器3控制电机4停机。

第一从控制单元11具体用于，当过载量小于第一阈值时，将当前的负载重量检测值和过载量发送给主控制单元10。

第二从控制单元12分别与钢缆长度检测装置2和主控制单元10相连，能够在接收到主控制单元10发送的钢缆长度检测装置启动控制指令时，控制钢缆长度检测装置2启动，并接收钢缆长度检测装置2发送的钢缆收放长度检测值。当预设的第二控制周期到达时，第二从控制单元12能够根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度检测值计算钢缆收放长度比，并将当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比发送给主控制单元10。计算钢缆收放长度比的具体实现方式在后续再详细描述。

第二从控制单元12还用于，在计算出钢缆收放长度比之后、将当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比发送给主控制单元10之前，判断钢缆收放长度比是否等于100％或0，当钢缆收放长度比等于100％或0时，向电机控制器3发送电机停机控制指令，以使电机控制器3控制电机4停机。

第二从控制单元12具体用于，当钢缆收放长度比不等于100％且不等于0时，将当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比发送给主控制单元10。

主控制单元10具体用于，接收第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量，并接收第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比。

优选的，绞车控制器1还可以包括第三从控制单元13。

第三从控制单元13内可以预设有钢缆总长度，以及钢缆收放长度与各钢缆位置检测装置的位置检测信号的对应关系，不同的钢缆收放长度对应不同的钢缆位置检测装置，当钢缆回收或释放到某一长度时，就会触发相应位置的钢缆位置检测装置8向第三从控制单元13发送位置检测信号，第三从控制单元13即可根据接收到的位置检测信号确定出对应的钢缆收放长度。

该直升机绞车控制系统还可以包括多个用于检测多个预设的钢缆收放位置的钢缆位置检测装置8(图1中仅示出1个)，钢缆位置检测装置8可以设置于直升机绞车鼓轮上，不同的钢缆位置检测装置8能够检测到不同的钢缆位置。当钢缆回收或释放到预设的位置时，能够触发相应的钢缆位置检测装置8向第三从控制单元13发送位置检测信号。钢缆位置检测装置8的具体实现及工作原理属于现有技术，在此不再赘述。

第三从控制单元13分别与主控制单元10和各钢缆位置检测装置8相连，能够在接收到主控制单元10发送的钢缆位置检测装置启动控制指令时，控制各钢缆位置检测装置8检测钢缆收放位置，并接收各钢缆位置检测装置8发送的位置检测信号，根据接收到的钢缆位置检测装置8发送的位置检测信号，查询预设的钢缆收放长度与各钢缆位置检测装置的位置检测信号的对应关系，确定当前的钢缆收放长度，并计算钢缆收放长度比，以及将当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比发送给主控制单元10。

第三从控制单元13还用于，在计算出钢缆收放长度比之后、将钢缆收放长度和钢缆收放长度比发送给主控制单元10之前，判断钢缆收放长度比是否等于100％或0；当钢缆收放长度比等于100％或0时，向电机控制器3发送电机停机控制指令，以使电机控制器3控制电机4停机。

第三从控制单元13具体用于，当钢缆收放长度比不等于100％且不等于0时，将当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比发送给主控制单元10。

主控制单元10内可以预设有以下参数和对应关系：

1、主控制周期，优选的，主控制周期的设置范围可以为10微秒—10毫秒；

2、第一时长，用于作为主控制单元10接收第一从控制单元11发送的数据的延时判断条件，第一时长大于第一控制周期，优选的，第一时长可以设置为100-200毫秒；

3、第二时长，用于作为主控制单元10接收第二从控制单元12发送的数据的延时判断条件，第二时长大于第二控制周期，优选的，第二时长可以设置为100-250毫秒；

4、第三时长，用于作为主控制单元10接收第三从控制单元13发送的数据的延时判断条件，优选的，第三时长可以设置为100-300毫秒；

5、过载量与第一权值的对应关系，第一权值用于根据负载情况初步限制速度；在过载量与第一权值的对应关系中，过载量越大，第一权值越小，过载量的上限为预设在第一从控制单元11内的第一阈值，过载量小于第一阈值时，由主控制单元10控制电机4的运行。

例如，过载量与第一权值的对应关系可以如表1所示：

表1

6、钢缆收放长度比与第二权值的对应关系，第二权值用于根据收放情况限定速度；

由于钢缆带动负载有上升和下降2种状态，对应钢缆有回收和释放2种状态，钢缆长度检测装置2可以用来检测钢缆的回收长度，也可以检测钢缆的释放长度，在本发明实施例中，钢缆长度检测装置2检测的是钢缆的回收长度，即缠绕在鼓轮上的钢缆的长度，相应的，钢缆收放长度比实际上也就是钢缆回收长度比。

钢缆处于回收状态或释放状态时，钢缆收放长度对电机转速控制值的影响也不同，因此，钢缆收放长度比与第二权值的对应关系不同。即钢缆收放长度比与第二权值的对应关系包括：钢缆处于回收状态下的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系(如以下表2)和钢缆处于释放状态下的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系(如以下表3)。

当钢缆处于回收状态时，钢缆收放长度比越小，第二权值越大。例如，钢缆收放长度比与第二权值的对应关系可以如表2所示：

表2

当钢缆处于释放状态时，钢缆收放长度比越大，第二权值越小。例如，当钢缆处于释放状态时，钢缆收放长度比与第二权值的对应关系可以如表3所示：

表3

主控制单元10具体用于，当主控制周期到达时，判断是否接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量；当接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量时，根据预设的过载量与第一权值的对应关系以及接收到的当前的过载量，确定第一权值，并判断是否接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比；当接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比时，根据预设的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的当前的钢缆收放长度比，确定第二权值，并根据所述第一权值、第二权值、电机转速期望值、当前的负载重量检测值和当前的钢缆收放长度检测值，计算电机转速理论值，以及，根据所述电机转速理论值和当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值。

主控制单元10还用于，记录电机运行的时间；以及，当判断出已接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比时，判断是否接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值；若未接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值，则根据电机运行的时间和当前的钢缆收放长度检测值，计算电机转速；若接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值，则根据预设的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的当前的钢缆收放长度比，确定第二权值。

主控制单元10还用于，若未接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，则判断在预设的第二时长内是否接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比；若未在第二时长内接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，则向第三从控制单元13发送各个钢缆位置检测装置启动控制指令，以使第三从控制单元13控制各个钢缆位置检测装置启动。

主控单元10还用于，在向第三从控制单元13发送钢缆位置检测装置启动控制指令之后，当主控制周期到达时，判断是否接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量；当接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量时，根据所述过载量与第一权值的对应关系以及接收到的当前的过载量，确定第一权值，并判断是否接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，当接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比时，根据所述钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的当前的钢缆收放长度比，确定第二权值，并根据所述第一权值、第二权值、电机转速期望值、当前的负载重量检测值和当前的钢缆收放长度，计算电机转速理论值，以及，根据所述电机转速理论值和当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值。

主控制单元10还用于，若未接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量，则判断在预设的第一时长内是否接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量；若在第一时长内未接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量，则向电机控制器3发送电机停机控制指令，以使电机控制器3控制电机4停机；以及，若未接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，则判断在预设的第三时长内是否接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，若在第三时长内未接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，则向电机控制器3发送电机停机控制指令，以使电机控制器3控制电机4停机。

以下结合图1、2，对直升机绞车控制系统自检流程进行详细描述。如图2所示，直升机绞车控制系统自检流程可以包括以下步骤：

步骤201，负载重量检测装置7向第一从控制单元11发送负载重量检测装置自检状态信号，钢缆长度检测装置2向第二从控制单元12发送钢缆长度检测装置自检状态信号，各个钢缆位置检测装置8分别向第三从控制单元13发送各个钢缆位置检测装置自检状态信号，电机控制器3向主控制单元10发送电机自检状态信号。

具体的，当直升机绞车控制系统上电时，直升机绞车控制系统开始自检，即负载重量检测装置7、钢缆长度检测装置2、各个钢缆位置检测装置8和电机控制器3开始自检。

步骤202，第一从控制单元11向主控制单元10发送负载重量检测装置自检状态信号，第二从控制单元12向主控制单元10发送钢缆长度检测装置自检状态信号，第三从控制单元13向主控制单元10发送各个钢缆位置检测装置自检状态信号。

步骤203，主控制单元10根据电机自检状态信号、负载重量检测装置自检状态信号、钢缆长度检测装置自检状态信号和各个钢缆位置检测装置自检状态信号，判断电机、负载重量检测装置、钢缆长度检测装置和各个钢缆位置检测装置的自检状态是否正常；若负载重量检测装置7、电机4和钢缆长度检测装置2的自检状态均正常，则执行步骤204；若负载重量检测装置7、电机4和各个钢缆位置检测装置8的自检状态均正常，且钢缆长度检测装置2的自检状态异常，则执行步骤205。

具体的，若负载重量检测装置7、电机4和钢缆长度检测装置2的自检状态均正常，可以认为直升机绞车控制系统自检通过，则主控制单元10分别控制负载重量检测装置7、电机4和钢缆长度检测装置2启动(即执行步骤204)。

若负载重量检测装置7、电机4和各个钢缆位置检测装置8的自检状态均正常，且钢缆长度检测装置2的自检状态异常，也可以认为直升机绞车控制系统自检通过，则主控制单元10分别控制负载重量检测装置7、电机4和各个钢缆位置检测装置8启动(即执行步骤205)。

若至少以下条件之一满足，即可认为直升机绞车控制系统自检未通过，直升机绞车控制系统不再启动：

(1)负载重量检测装置7和/或电机4的状态异常

(2)钢缆长度检测装置2和/或至少1个钢缆位置检测装置8的状态异常；

若条件(1)和(2)至少1个满足，则主控单元10不再向电机控制器3、第一从控制单元11、第二从控制单元12、第三从控制单元13之一或任意组合发送各个装置的启动控制信号，直升机绞车控制系统不会启动。即若主控制单元10判断出负载重量检测装置7和/或电机4的自检状态异常，和/或，钢缆长度检测装置2和/或至少1个钢缆位置检测装置8的自检状态异常，则主控制单元10不做任何操作。优选的，在这种情况下，主控制单元10还可以报警，以提示相应的设备自检错误。例如，主控制单元10控制操作手柄6上的报警装置报警。

步骤204，主控单元10向第一从控制单元11发送负载重量检测装置启动控制指令，以使第一从控制单元11控制负载重量检测装置7启动，并向第二从控制单元12发送钢缆长度检测装置启动控制指令，以使第二从控制单元12控制钢缆长度检测装置2启动，并向电机控制器3发送电机启动控制指令，以使电机控制器3控制电机4启动。

步骤205，主控制单元10向第一从控制单元11发送负载重量检测装置启动控制指令，以使第一从控制单元11控制负载重量检测装置7启动，并向第三从控制单元13发送各个钢缆位置检测装置启动控制指令，以使第三从控制单元13控制各个钢缆位置检测装置8启动，并向电机控制器3发送电机启动控制指令，以使电机控制器3控制电机4启动。

主控制单元10执行完成步骤204或步骤205后，直升机绞车控制系统开启，后续分别按照各自的直升机绞车控制流程控制直升机绞车的运行。

以下结合图3，对本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中第一从控制单元的控制流程进行详细说明，如图3所示，该流程包括以下步骤：

步骤301，当第一从控制单元接收到主控制单元发送的负载重量检测装置启动控制指令时，控制负载重量检测装置启动。

具体的，当负载重量检测装置7、电机4和钢缆长度检测装置2的自检状态正常，或者，负载重量检测装置7、电机4和各个钢缆位置检测装置8自检状态正常时，主控制单元10向第一从控制单元11发送负载重量检测装置启动控制指令，第一从控制单元11将该负载重量检测装置启动控制指令转发给负载重量检测装置7，以启动负载重量检测装置7。

步骤302，第一从控制单元接收负载重量检测装置发送的负载重量检测值。

具体的，负载重量检测装置7启动后，按照自身的采样周期检测负载重量，并将检测到的负载重量检测值发送给第一从控制单元11。

步骤303，当第一控制周期到达时，第一从控制单元根据第一阈值和当前的负载重量检测值计算过载量。

具体的，第一从控制单元11可以根据预设的第一阈值和负载重量检测装置7当前发送的负载重量检测值计算过载量，即可以根据公式(1)计算过载量：

步骤304，第一从控制单元将过载量与第一阈值相比较，若过载量大于或等于第一阈值，则执行步骤305；否则，执行步骤306。

具体的，若第一从控制单元11判断出过载量大于或等于第一阈值，说明当前的过载量已超过电机4所承受的负载重量的上限，此时存在电机烧毁等安全隐患，则直接由第一从控制单元11控制电机4停机(即执行步骤305)；若第一从控制单元11判断出过载量小于第一阈值，说明当前的过载量处于电机所承受的负载重量的安全范围内，则第一从控制单元11将当前的负载重量检测值和过载量发送给主控制单元10(即执行步骤306)，以由主控制单元10控制电机4的运行。

步骤305，第一从控制单元向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机。

步骤306，第一从控制单元将当前的负载重量检测值和过载量发送给主控制单元。

通过上述流程可以看出，当负载的过载量超过第一阈值时，第一从控制单元11可以直接控制电机4停机，无需通过主控制单元10实现对电机4的控制，可以缩短处理时间，能够及时排除安全隐患，提高直升机绞车控制系统的安全性和可靠性。此外，如果主控制单元10在工作过程中突然故障，且此时负载重量突然大幅增加，超出电机4所承受的负载重量的上限，绞车控制器1还可以借助第一从控制单元11控制电机4停机，从而保证直升机绞车控制系统的可靠性。

以下结合图4，对本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中第二从控制单元的控制流程进行详细说明，如图4所示，该流程包括以下步骤：

步骤401，当第二从控制单元接收到主控制单元发送的钢缆长度检测装置启动控制指令时，控制钢缆长度检测装置启动。

具体的，当负载重量检测装置7、钢缆长度检测装置2和电机4的自检状态正常时，主控制单元10向第二从控制单元12发送钢缆长度检测装置启动控制指令，第二从控制单元12将该钢缆长度检测装置启动控制指令转发给钢缆长度检测装置2，以启动钢缆长度检测装置2。

步骤402，第二从控制单元接收钢缆长度检测装置发送的钢缆收放长度检测值。

具体的，钢缆长度检测装置2启动后，按照自身的采样周期检测钢缆收放长度，并将检测到的钢缆收放长度检测值发送给第二从控制单元12。

步骤403，当第二控制周期到达时，第二从控制单元根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度检测值计算钢缆收放长度比。

具体的，第二从控制单元12可以根据预设的钢缆总长度和当前接收到的钢缆收放长度检测值，计算钢缆收放长度比，例如，可以根据公式(2)计算钢缆收放长度比：

其中，钢缆收放长度即为当前接收到的钢缆收放长度检测值。

步骤404，第二从控制单元判断钢缆收放长度比是否等于100％或0，若钢缆收放长度比等于100％或0，则执行步骤405；若钢缆收放长度比不等于100％且不等于0，则执行步骤406。

具体的，若第二从控制单元12判断出钢缆收放长度比等于100％或0，说明钢缆已完全释放或完全缠绕，则直接由第二从控制单元12控制电机4停机(即执行步骤405)；若第二从控制单元12判断出钢缆收放长度比不等于100％且不等于0，说明此时钢缆处于上升或下降的状态，并未完全释放或完全缠绕，则将当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比发送给主控制单元10(即执行步骤406)，以由主控制单元10控制电机4的运行。

步骤405，第二从控制单元向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机。

步骤406，第二从控制单元将当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比发送给主控制单元。

通过上述流程可以看出，当钢缆收放长度比为100％或0时，第二从控制单元12可以直接控制电机4停机，无需通过主控制单元10实现对电机4的控制，可以缩短处理时间，避免绞车钢缆和负载从鼓轮上滑脱、坠落，或者，负载冲顶，提高直升机绞车控制系统的安全性和可靠性。此外，如果钢缆处于完全回收或完全释放的状态时，主控制单元10突然发生故障，绞车控制器1还可以利用第二从控制单元12控制电机4停机，从而保证直升机绞车控制系统的可靠性。

以下结合图5，对本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中第三从控制单元的控制流程进行详细说明，如图5所示，该流程包括以下步骤：

步骤501，当第三从控制单元接收到主控制单元发送的各个钢缆位置检测装置启动控制指令时，控制各钢缆位置检测装置启动。

具体的，当负载重量检测装置7、电机4和各个钢缆位置检测装置8的自检状态正常，且钢缆长度检测装置2自检状态异常时，主控制单元10向第三从控制单元13发送各个钢缆位置检测装置启动控制指令，第三从控制单元13将各个钢缆位置检测装置启动控制指令转发给各个钢缆位置检测装置8，以启动各个钢缆位置检测装置8。

需要说明的是，在钢缆长度检测装置2或第二从控制单元12运行过程中，若主控制单元10判断出钢缆长度检测装置2或第二从控制单元12发生故障，主控制单元10也会向第三从控制单元13发送各个钢缆位置检测装置启动控制指令，这种情况在后续再详细说明。

步骤502，第三从控制单元接收钢缆位置检测装置发送的位置检测信号，并根据接收到的钢缆位置检测装置发送的位置检测信号和预设的钢缆收放长度与各钢缆位置检测装置的位置检测信号的对应关系，确定当前的钢缆收放长度。

具体的，各个钢缆位置检测装置8发送的位置检测信号可以相同，各个钢缆位置检测装置8可以通过不同的端口与第三从控制单元13相连。当钢缆回收或释放到一定长度时，会触发相应的钢缆位置检测装置8向第三从控制单元13发送位置检测信号，第三从控制单元13可以根据接收到位置检测信号的端口确定出是哪个钢缆位置检测装置8发送的位置检测信号，并通过查询钢缆收放长度与各钢缆位置检测装置的位置检测信号的对应关系，确定出相应的钢缆收放长度。

步骤503，第三从控制单元根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度计算钢缆收放长度比。

具体的，第三从控制单元可以根据预设的钢缆总长度和确定出的当前的钢缆收放长度计算钢缆收放长度比，例如，可以利用公式(2)计算钢缆收放长度比。

步骤504，第三从控制单元判断钢缆收放长度比是否等于100％或0，若钢缆收放长度比等于100％或0，则执行步骤505；若钢缆收放长度比不等于100％且不等于0，则执行步骤506。

具体的，若第三从控制单元13判断出钢缆收放长度比等于100％或0，说明钢缆已完全释放或完全缠绕，则直接由第三从控制单元13控制电机4停机(即执行步骤505)；若第三从控制单元13判断出钢缆收放长度比不等于100％且不等于0，说明此时钢缆处于上升或下降的状态，并未完全释放或完全缠绕，则将当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比发送给主控制单元10(即执行步骤506)，以由主控制单元10控制电机4的运行。

步骤505，第三从控制单元向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机。

步骤506，第三从控制单元将当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比发送给主控制单元。

通过上述流程可以看出，当钢缆收放长度比为100％或0时，第三从控制单元13可以直接控制电机4停机，无需通过主控制单元10实现对电机4的控制，可以缩短处理时间，避免绞车钢缆和负载从鼓轮上滑脱、坠落，或者，负载冲顶，提高直升机绞车控制系统的安全性和可靠性。此外，如果钢缆处于完全回收或完全释放的状态时，主控制单元10突然发生故障，绞车控制器1还可以利用第三从控制单元13控制电机4停机，从而保证直升机绞车控制系统的可靠性。

钢缆位置检测装置8在某些预设的钢缆长度上，能够实现钢缆长度检测装置2的钢缆收放长度检测功能，可以作为钢缆长度检测装置2的冗余备份。第三从控制单元13也能够实现根据钢缆收放长度对电机4的控制，可以作为第二从控制单元12的冗余备份。一旦钢缆长度检测装置2或第二从控制单元12发生故障，可以启动各个钢缆位置检测装置8和第三从控制单元13，进一步保证了直升机绞车控制系统的可靠性。

直升机绞车控制系统开启包括以下2种情况：启动负载重量检测装置7、钢缆长度检测装置2和电机4，或者，启动负载重量检测装置7、钢缆位置检测装置2和电机4。以下分别结合附图对这2种情况下的直升机绞车控制流程进行详细说明。

以下结合图6，对本发明实施例提供的直升机绞车控制方法中主控制单元的控制流程进行详细说明，当主控单元10判断出负载重量检测装置7、电机4和钢缆长度检测装置2的自检状态均正常时，该控制流程可以包括以下步骤：

步骤601，绞车控制器的主控制单元接收用户发送的电机转速期望值，并接收电机转速检测装置发送的电机转速检测值。

具体的，直升机绞车控制系统自检通过后，用户即可通过操作手柄6输入电机转速期望值，相应的，绞车控制器1的主控制单元10能够接收用户通过操作手柄6发送的电机转速期望值。电机转速检测装置5可以检测电机转速(即电机4转动的角速度)，并将检测到的电机转速检测值反馈给主控制单元10。

步骤602，主控制单元获取当前的负载重量检测值和过载量、以及当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比。

具体的，负载重量检测值由负载重量检测装置7检测得到，过载量可以根据预设的第一阈值和当前的负载重量检测值计算得到。钢缆收放长度检测值由钢缆长度检测装置2检测得到，钢缆收放长度比可以根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度检测值计算得到。

在本发明实施例中，过载量可以由第一从控制单元11计算得到，钢缆收放长度比可以由第二从控制单元12计算得到。即主控制单元10接收第一从控制单元11发送的当前的负载重量检测值和过载量，并接收第二从控制单元12发送的当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比。

当然，直升机绞车控制系统不包括第一从控制单元和第二从控制单元时，过载量和钢缆收放长度比也可以由主控制单元10计算得到。

需要说明的是，若钢缆长度检测装置2自检未通过，主控制单元10控制第三控制单元13启动各个钢缆位置检测装置8，钢缆收放长度比也可以由第三从控制单元13计算得到。

步骤603，当预设的主控制周期到达时，主控制单元根据电机转速期望值、当前的负载重量检测值和过载量、当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比、以及当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值。

具体的，主控制单元10计算电机转速控制值的实现过程后续再详细说明。

步骤604，主控制单元将计算出的电机转速控制值发送给电机控制器，以使电机控制器根据该电机转速控制值控制电机运行。

通过以上流程可以看出，本发明利用负载重量检测装置检测负载重量，绞车控制器的主控制单元根据当前的负载重量和过载量、当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比、当前的电机转速和用户输入的电机转速期望值，计算电机转速控制值，并根据该电机转速控制值控制直升机绞车的电机运行，兼顾负载重量和钢缆收放长度对直升机绞车安全性的影响，整个控制过程无需人工手动干预，能够提高自动化程度，并增强直升机绞车的安全性。

以下结合图7，对主控制单元10计算电机转速控制值的过程(即步骤603)进行详细说明，如图7所示，该过程包括以下步骤：

步骤701，当预设的主控制周期到达时，主控制单元判断是否接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量，若接收到，则执行步骤704；否则，执行步骤702。

具体的，当主控制周期到达时，主控制单元10判断是否接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量，若接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量，说明负载重量检测装置7和第一从控制单元11工作正常，则根据预设的过载量与第一权值的对应关系以及接收到的当前的过载量，确定第一权值(即执行步骤704)。

若主控制单元10未接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量，有可能是当前尚未到达第一从控制单元11的第一控制周期，即第一从控制单元11并未向主控制单元10发送负载重量检测值和过载量。也有可能是负载重量检测装置7和/或第一从控制单元11发生故障。为了提高直升机绞车控制系统的可靠性，在这种情况下，主控制单元10延时第一时长，并判断在第一时长内是否接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量(即执行步骤702)。

步骤702，主控制单元判断在预设的第一时长内是否接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量，若未接收到，则执行步骤703；否则，执行步骤704。

具体的，若主控制单元10在第一时长内未接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量，说明负载重量检测装置7和/或第一从控制单元11发生故障，则主控制单元10向电机控制器发送电机停机控制指令(即执行步骤703)。

若主控制单元10在第一时长内接收到第一从控制单元11发送的负载重量检测值和过载量，说明负载重量检测装置7和第一从控制单元11工作正常，则根据预设的过载量与第一权值的对应关系以及接收到的当前的过载量，确定第一权值(即执行步骤704)。

步骤703，主控制单元向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机。

具体的，当主控制单元10判断出负载重量检测装置7和/或第一从控制单元11发生故障时，利用电机控制器3控制电机4停机，可以提高直升机绞车控制系统的安全性和可靠性。

步骤704，主控制单元根据预设的过载量与第一权值的对应关系以及接收到的当前的过载量，确定第一权值。

具体的，主控单元10可以先确定过载量所在的区间，然后根据确定出的过载量所在的区间查询表1，从而确定出该过载量对应的第一权值。

步骤705，主控制单元判断是否接收到第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，若接收到，则执行步骤706；否则，执行步骤709。

具体的，主控单元10确定出第一权值之后，判断是否接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，若主控单元10接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，说明钢缆长度检测装置2和第二从控制单元12工作正常，则进一步确定第二权值(即执行步骤706)。

若主控单元10未接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，有可能是当前尚未到达第二从控制单元12的第二控制周期，即第二从控制单元12并未向主控制单元10发送钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，也有可能是钢缆长度检测装置2和/或第二从控制单元12发生故障。为了提高直升机绞车控制系统的可靠性，在这种情况下，主控制单元10延时第二时长，并判断在第二时长内是否接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比(即执行步骤709)。

步骤706，主控制单元根据预设的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的当前的钢缆收放长度比，确定第二权值。

具体的，主控单元10可以先确定钢缆收放长度比所在的区间，然后判断当前钢缆是处于回收状态还是释放状态，如果钢缆处于回收状态，则根据确定出的钢缆收放长度比所在的区间查询表2，从而确定出该钢缆收放长度比对应的第二权值；如果钢缆处于释放状态，则根据确定出的钢缆收放长度比所在的区间查询表3，从而确定出该钢缆收放长度比对应的第二权值。

步骤707，主控制单元根据所述第一权值、第二权值、电机转速期望值、当前的负载重量检测值和当前的钢缆收放长度检测值，计算电机转速理论值。

由于用户无法知道负载重量及负载变化情况，也无法准确获得钢缆收放长度和电机转速，在这样的条件下，用户输入的电机速度期望值是盲目的，主控制单元10可以根据第一权值、第二权值、电机转速期望值、当前的负载重量检测值和当前的钢缆收放长度检测值，计算得到符合实际工况的、尽量接近电机转速期望值的电机转速理论值。

主控制单元10可以根据公式(3)计算电机转速理论值：

电机转速理论值＝第一权值*第二权值*电机转速期望值*f(负载重量，钢缆收放长度)； (3)

f(负载重量，钢缆收放长度)可以通过以下函数实现：

f(负载重量，钢缆收放长度)＝k/(x²+y²)；

其中，x为负载重量，y为钢缆收放长度，k为比例系数，0<k<1；

步骤708，主控制单元根据电机转速理论值和当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值。

具体的，主控制单元10可以根据计算得到的电机转速理论值，以及电机转速检测装置反馈的当前的电机转速检测值，通过PID控制，得到电机转速控制值。PID控制的实现方式属于现有技术，在此不再赘述。

步骤709，主控制单元判断在预设的第二时长内是否接收到第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比；若未接收到，则执行步骤710；否则，执行步骤706。

具体的，若主控制单元10在第二时长内未接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，说明钢缆长度检测装置2和/或第二从控制单元12发生故障，则主控制单元10向第三从控制单元发送各个钢缆位置检测装置启动控制指令(即执行步骤710)。

若主控制单元10在第二时长内接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，说明钢缆长度检测装置2和第二从控制单元12工作正常，则根据预设的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的钢缆收放长度比，确定第二权值(即执行步骤706)。

步骤710，主控制单元向第三从控制单元发送各个钢缆位置检测装置启动控制指令，以使第三从控制单元控制各个钢缆位置检测装置启动。

具体的，若主控制单元10判断出钢缆长度检测装置2和/或第二从控制单元12发生故障，则控制作为钢缆长度检测装置2和第二从控制单元12的冗余备份的各个钢缆位置检测装置8和第三从控制单元13。

进一步的，在主控制单元10判断出已接收到第二从控制单元12发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比之后，以及，在主控制单元10根据所述钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的钢缆收放长度比，确定第二权值(即步骤706)之前，所述方法还包括以下步骤：

主控制单元10判断是否接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值。若主控制单元10接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值，则根据所述钢缆收放长度比与第二权值的对应关系，以及接收到的钢缆收放长度比，确定第二权值(即执行步骤706)。若主控制单元10未接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值，则根据主控制单元10记录的电机运行的时间和当前的钢缆收放长度检测值，计算电机转速，并执行步骤707。

具体的，主控制单元10能够根据钢缆长度检测装置2检测到的钢缆收放长度L和主控制单元10记录的电机运行的时间t，得到负载在竖直方向上的线速度v，即v＝L/t，而电机转速检测装置5检测到的电机转速是电机转动的角速度，主控制单元10可以根据公式(4)计算得到电机转速：

其中，ω为电机转速；L为钢缆收放长度；n为常量，是齿轮减速机的减速比；t为电机运行的时间。

当各个钢缆位置检测装置8和第三从控制单元13启动后，如图8所示，主控制单元10计算电机转速控制值的流程可以包括以下步骤：

步骤801，当主控制周期到达时，主控制单元判断是否接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量，若接收到，则执行步骤804；否则，执行步骤802。

具体的，在启动负载重量检测装置7、第一从控制单元11、各个钢缆位置检测装置8和第三从控制单元13的情况下，当主控周期到达时，主控制单元10判断负载重量检测装置7和第一从控制单元11工作是否正常。

步骤802，主控制单元判断在预设的第一时长内是否接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量，若未接收到，则执行步骤803；否则，执行步骤804。

步骤803，主控制单元向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机。

步骤804，主控制单元根据所述过载量与第一权值的对应关系以及接收到的当前的过载量，确定第一权值。

主控制单元10判断负载重量检测装置7和第一从控制单元11工作是否正常，以及计算第一权值的具体实现方式(即步骤801-804)与在启动负载重量检测装置7、第一从控制单元11、钢缆长度检测装置2和第二从控制单元12的情况下，主控制单元10判断负载重量检测装置7和第一从控制单元11工作是否正常的实现方式，以及计算第一权值的实现方式(即与步骤701-704)相同，在此不再赘述。

步骤805，主控制单元判断是否接收到第三从控制单元发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，若接收到，则执行步骤806；否则，执行步骤809。

具体的，主控单元10确定出第一权值之后，判断是否接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，若接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，说明该钢缆位置检测装置8和第三从控制单元13工作正常，则进一步确定第二权值(即执行步骤806)。

若未接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，有可能是当前钢缆的收放长度尚未达到预设的长度，无法触发钢缆位置检测装置8向第三从控制单元13发送位置检测信号，即第三从控制单元13并未向主控制单元10发送钢缆收放长度和钢缆收放长度比，也有可能是钢缆位置检测装置8和/或第三从控制单元13发生故障。为了提高直升机绞车控制系统的可靠性，在这种情况下，主控制单元10延时第三时长，并判断在第三时长内是否接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比(即执行步骤809)。

步骤806，控制单元根据所述钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的当前的钢缆收放长度比，确定第二权值。

步骤807，主控制单元根据所述第一权值、第二权值、电机转速期望值、当前的负载重量检测值和当前的钢缆收放长度，计算电机转速理论值。

步骤808，主控制单元根据电机转速理论值和当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值。

需要说明的是，在启动负载重量检测装置7、第一从控制单元11、各个钢缆位置检测装置8和第三从控制单元13的情况下，主控制单元10确定第二权值、计算电机转速理论值以及计算电机转速控制值的方式(即步骤806-808的具体实现方式)与在启动负载重量检测装置7、第一从控制单元11、钢缆长度检测装置2和第二从控制单元12的情况下，步骤706-708的实现方式相同，在此不再赘述。

步骤809，主控制单元判断在预设的第三时长内是否接收到第三从控制单元发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比；若未接收到，则执行步骤810；否则，执行步骤806。

具体的，若主控制单元10在第三时长内未接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，说明钢缆位置检测装置8和/或第三从控制单元13发生故障，则主控制单元10向电机控制器发送电机停机控制指令(即执行步骤810)。

若主控制单元10在第三时长内接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，说明钢缆位置检测装置8和第三从控制单元13工作正常，则根据预设的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的钢缆收放长度比，确定第二权值(即执行步骤806)。

步骤810，主控制单元向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机。

需要说明的是，当主控单元10判断出负载重量检测装置7、电机4和各个钢缆长度检测装置8的自检状态均正常，且钢缆长度检测装置2的自检状态异常时，主控制单元10计算电机转速控制值的过程(即步骤603)即可通过上述步骤801-810实现。

进一步的，在主控制单元10接收到第三从控制单元13发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比之后，以及，在主控制单元10根据所述钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的钢缆收放长度比，确定第二权值(即步骤806)之前，所述方法还包括以下步骤：

主控制单元10判断是否接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值。若主控制单元10接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值，则根据预设的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系，以及接收到的钢缆收放长度比，确定第二权值(即执行步骤806)。若主控制单元10未接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值，则主控制单元10向电机控制器3发送电机停机控制指令，以使电机控制器3控制电机4停机。

也就是说，当主控制单元10未接收到电机转速检测装置5发送的电机转速检测值时，说明电机转速检测装置5发生故障，而第三从控制单元13又不具备计算电机转速的功能，相应的，就没有当前的电机转速反馈给主控制单元10，无法形成电机转速闭环控制，为了确保准确、平稳地控制直升机绞车，在该种情况下，主控制单元10控制电机4停机。

需要说明的是，当主控制单元10、第一从控制单元11、第二从控制单元12或第三从控制单元13向电机控制器3发送电机停机控制指令时，相应的控制单元还可以指示报警装置报警，如操作手柄6上的报警灯闪烁，以提示用户。在试验、设备调试、紧急投放或回收负载等场景下，用户也可以通过操作手柄6向主控制单元10发送电机启动指令，以重新启动电机4，从而取消报警，使得系统继续运行。由用户进一步确定直升机绞车控制系统是否继续工作，并手动取消报警，可以进一步提高系统的可靠性。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种直升机绞车控制系统，包括：电机、电机控制器、用于检测电机转速的电机转速检测装置、用于检测钢缆收放长度的钢缆长度检测装置和包括主控制单元的绞车控制器，电机与电机控制器相连，主控制单元分别与电机控制器和电机转速检测装置相连，主控制单元能够接收用户发送的电机转速期望值和电机转速检测装置发送的电机转速检测值；其特征在于，所述系统还包括用于检测负载重量的负载重量检测装置；

主控制单元用于，获取当前的负载重量检测值和过载量、以及当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比；当预设的主控制周期到达时，根据电机转速期望值、当前的负载重量检测值和过载量、当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比、以及当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值，并将计算出的电机转速控制值发送给电机控制器，以使电机控制器根据该电机转速控制值控制电机运行；其中，过载量是根据预设的第一阈值和当前的负载重量检测值计算得到的；钢缆收放长度比是根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度检测值计算得到的。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述绞车控制器还包括：第一从控制单元和第二从控制单元；

第一从控制单元分别与负载重量检测装置和主控制单元相连，用于在接收到主控制单元发送的负载重量检测装置启动控制指令时，控制负载重量检测装置启动，并接收负载重量检测装置发送的负载重量检测值；当预设的第一控制周期到达时，根据预设的第一阈值和当前的负载重量检测值计算过载量，并将当前的负载重量检测值和过载量发送给主控制单元；

第二从控制单元分别与钢缆长度检测装置和主控制单元相连，用于在接收到主控制单元发送的钢缆长度检测装置启动控制指令时，控制钢缆长度检测装置启动，并接收钢缆长度检测装置发送的钢缆收放长度检测值；当预设的第二控制周期到达时，根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度检测值计算钢缆收放长度比，并将当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比发送给主控制单元；

主控制单元具体用于，接收第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量，并接收第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，主控制单元具体用于，当主控制周期到达时，判断是否接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量；当接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量时，根据预设的过载量与第一权值的对应关系以及接收到的当前的过载量，确定第一权值，并判断是否接收到第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比；当接收到第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比时，根据预设的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的当前的钢缆收放长度比，确定第二权值，并根据所述第一权值、第二权值、电机转速期望值、当前的负载重量检测值和当前的钢缆收放长度检测值，计算电机转速理论值，以及，根据所述电机转速理论值和当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，主控制单元还用于，记录电机运行的时间；以及，当判断出已接收到第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比时，判断是否接收到电机转速检测装置发送的电机转速检测值；若未接收到电机转速检测装置发送的电机转速检测值，则根据电机运行的时间和当前的钢缆收放长度检测值，计算电机转速；若接收到电机转速检测装置发送的电机转速检测值，则根据预设的钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的当前的钢缆收放长度比，确定第二权值。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述绞车控制器还包括第三从控制单元，所述系统还包括多个用于检测多个预设的钢缆收放位置的钢缆位置检测装置；当钢缆回收或释放到预设的位置时，相应的钢缆位置检测装置能够向第三从控制单元发送位置检测信号，第三从控制单元内预设有钢缆收放长度与各钢缆位置检测装置的位置检测信号的对应关系；

第三从控制单元分别与主控制单元和各钢缆位置检测装置相连，用于在接收到主控制单元发送的钢缆位置检测装置启动控制指令时，控制各钢缆位置检测装置检测钢缆收放位置，并接收各钢缆位置检测装置发送的位置检测信号，根据接收到的钢缆位置检测装置发送的位置检测信号，查询所述钢缆收放长度与各钢缆位置检测装置的位置检测信号的对应关系，确定当前的钢缆收放长度，以及根据预设的钢缆总长度和当前的钢缆收放长度计算钢缆收放长度比，并将当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比发送给主控制单元；

主控制单元还用于，若未接收到第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，则判断在预设的第二时长内是否接收到第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比；若未在第二时长内接收到第二从控制单元发送的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比，则向第三从控制单元发送各个钢缆位置检测装置启动控制指令，以使第三从控制单元控制各个钢缆位置检测装置启动。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，第三从控制单元还用于，在计算出钢缆收放长度比之后、将钢缆收放长度和钢缆收放长度比发送给主控制单元之前，判断钢缆收放长度比是否等于100％或等于0；当钢缆收放长度比等于100％或等于0时，向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机；

第三从控制单元具体用于，当钢缆收放长度比不等于100％且不等于0时，将当前的钢缆收放长度和钢缆收放长度比发送给主控制单元。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，主控单元还用于，在向第三从控制单元发送钢缆位置检测装置启动控制指令之后，当主控制周期到达时，判断是否接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量；当接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量时，根据所述过载量与第一权值的对应关系以及接收到的当前的过载量，确定第一权值，并判断是否接收到第三从控制单元发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，当接收到第三从控制单元发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比时，根据所述钢缆收放长度比与第二权值的对应关系以及接收到的当前的钢缆收放长度比，确定第二权值，并根据所述第一权值、第二权值、电机转速期望值、当前的负载重量检测值和当前的钢缆收放长度，计算电机转速理论值，以及，根据所述电机转速理论值和当前的电机转速检测值，计算电机转速控制值。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，主控制单元还用于，若未接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量，则判断在预设的第一时长内是否接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量；若在第一时长内未接收到第一从控制单元发送的负载重量检测值和过载量，则向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机；以及，若未接收到第三从控制单元发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，则判断在预设的第三时长内是否接收到第三从控制单元发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，若在第三时长内未接收到第三从控制单元发送的钢缆收放长度和钢缆收放长度比，则向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机。

9.如权利要求2-8任一项所述的系统，其特征在于，第一从控制单元还用于，在计算出过载量之后、将当前的负载重量检测值和过载量发送给主控制单元之前，将过载量与第一阈值相比较，当过载量大于或等于第一阈值时，向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机；

第一从控制单元具体用于，当过载量小于第一阈值时，将当前的负载重量检测值和过载量发送给主控制单元。

10.如权利要求2-8任一项所述的系统，其特征在于，第二从控制单元还用于，在计算出钢缆收放长度比之后、将当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比发送给主控制单元之前，判断钢缆收放长度比是否等于100％或等于0，当钢缆收放长度比等于100％或等于0时，向电机控制器发送电机停机控制指令，以使电机控制器控制电机停机；

第二从控制单元具体用于，当钢缆收放长度比不等于100％且不等于0时，将当前的钢缆收放长度检测值和钢缆收放长度比发送给主控制单元。