CN111065598B - 用于升降装置的控制装置和用于其驱动的方法 - Google Patents

用于升降装置的控制装置和用于其驱动的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于升降装置(1)的控制装置(12)，具有动力学转换器(42、43)，其中，设置有用于转换的物体(8、9)的空间位置和物体(8、9)的方位，其中，能够驱动多个电驱动器。为了调节升降装置(1)的至少六个驱动器，应用对物体(8、9)的坐标系的动力学转换。

Description

用于升降装置的控制装置和用于其驱动的方法
技术领域
本发明涉及一种用于升降装置、尤其是升降绳索装置的控制装置以及用于驱动、尤其是控制升降装置的方法，其中，控制在此也理解为调节。本发明还涉及计算机程序产品，其设计用于执行所述方法并且本发明同样涉及一种升降装置。
背景技术
升降装置例如是起重机、龙门起重机、集装箱起重机、STS起重机、升降机、升降绳索装置等。升降装置尤其具有升降绳索装置。升降装置尤其用于也能够被称为负载的物体的升降和/或运动。物体在此尤其不是被固定引导的，而是以自由悬挂或随附悬挂的方式被升降。物体尤其是集装箱或用于升降集装箱的载板。
EP 2 902 356 A1披露了一种用于减弱起重机上的负载摆动的方法，其中，对绳索的升降驱动器进行驱控。在摆动期间，负载由绳索发生倾斜，以便产生反作用于摆动的转矩。可替选地，能够提升和/或降低负载的重心以反作用于摆动。
文献DE 20 02 745 A1公开了一种用于抑制悬挂在起重机上的负载摆动的方法。在此，滑车的速度被匹配于摆动的负载的平均周期长度。在第一周期的第一范围内实现最大的加速度并且在最后周期的最后范围内实施对滑车的相同程度的减缓。
从WO 2016/161470 A1中已知了一种用于运输至少一个集装箱或其它负载的运输装置，其中，运输装置具有至少一个滑车和至少一个负载接收装置以及至少八个升降绳索，并且负载接收装置具有用于紧固集装箱或其它的负载的连接装置并且借助于升降绳索可升降地悬挂在滑车上，其中，升降绳索能卷绕到可转动地支承在滑车上的绳索卷筒上，其中，每个升降绳索都能卷绕到和/或至少部分卷绕到单独的绳索卷筒上，并且对于所有的绳索卷筒，转速和/或转动方向都能各自独立地进行调整。
从斯图加特生产研究文献册(Stuttgarter Beitraege zurProduktionsforschung)中已知了Werner Kraus的文献“Force Control of Cable-DrivenParallel Robots(对绳索驱动的并联机器人的力控制)”。在该论文中研究了采用绳索来传递力的一类机器人。因为绳索仅传递拉伸力，所以所谓的并联机器人对其调节有较高的要求。以该论文为基础的绳索机器人具有比平台的运动自由度更多的绳索并且因此被算作冗余机器人类型。冗余性允许绳索相对彼此拉紧。在该论文中，首先提出用于调节平台位置的方式和绳索力的同步调节。对此，在弹性绳索的基础上开发出动态模型并且也扩展出了前向动力。利用所提出的用于计算绳索力的方法能够无级地调整绳索的内部拉紧力。该研究显示，通过改变拉紧力能够使平台的固有频率偏移15-30％。通过选择小的绳索拉紧力能够使机器人的能量消耗在功率不变的情况下降低20％。为了验证调节方案，通过实验研究机器人的位置精度。作为参考，使用基于以下几何模型的机器人控制系统，该几何模型不具有对于平台位置和绳索力的闭环调节回路。在工作空间的中心能够利用两种方式达到具有80kg有效负载的大约70mm和2.5°的相似精度。在工作空间边缘也能够利用所提出的方法达到相似精度，因为绳索被保持在压力下。在加工过程中，例如将回路和已知的位置和力混合调节传递到绳索机器人上。利用该调节方式能够在所期望的方向上对机器人平台施加接触力，期间能够使平台在不变的方向上位置受控地行进。为了人机配合而提出导纳调节(Admittanzregelung)。在此，平台模拟弹簧质量阻尼系统，借助于该系统实现了一个虚拟的工作空间。评估显示出，能够显示最大到13Hz的带宽。
在升降装置的范畴中，存在对一种改进的运行方法的需求，通过该运行方法例如能够改进对绳索的利用。由此例如也能够采用更小功率的电驱动器。在运行中，能够降低对采用的机械和/或电气组件的应力。
应用起重机来运输集装箱。不仅在接收具有(在绳索上悬挂的)载板的集装箱时、还在将集装箱放置到例如货车或集装箱货堆上时，都需要在所有的空间方向和转动方向上的快速和准确的定位。不是所有的运动方向都能够通过传统的起重机轴、滑车、升降装置和起重架(最后一个仅在堆栈起重机或龙门起重机中存在)实现。因此，至少载板/集装箱的转动这时是不可行的。因此为起重机装配附加系统，以便实现转动。在STS起重机(尤其是用于装载和/或卸载轮船)的情况中，附加系统是液压缸，其改变升降机的各个绳索(升降绳索)的位置。在堆栈起重机(尤其用于排列或整理站点的后方区域中的集装箱)的情况中，存在有安装在载板上的液压缸。
发明内容
本发明的目的在于改进升降装置，目的尤其地在于改进利用升降绳索装置的处理过程。
本发明的目的通过根据本发明的用于升降装置的控制装置或者根据本发明的用于控制升降装置的方法来实现。另外的设计方案例如根据各个实施例得出。
用于升降装置的控制装置具有动力学转换器。在此，提供物体的空间位置和物体的方位以用于转换。控制装置设置用于控制或调节。借助于控制装置能驱控多个电驱动器。因此，控制装置能够实施控制任务和/或调节任务，并且尤其具有处理器、存储器和多个输出端和/或输入端。输出端和/或输入端也能够经由总线系统实现，控制装置能连接在该总线系统上。尤其地，物体是负载，例如载板、集装箱、具有集装箱的载板等。因此，控制装置能够实现为结构单元，或者作为至少两个结构单元的组合、即多个在数据技术上相互连接的结构单元。这例如经由背板总线、经由总线线缆、经由无线连接等方式实现。控制装置设计用于实施控制和/或调节方法。尤其地，控制装置设计为，能够在空间中影响物体(接下来也成为负载)、尤其是刚体的最多6个自由度、即尤其是位置(XC，YC，ZC)(接下来也称为空间位置)和方向(α，β，γ)(接下来也称为方位)。位置或者在运动中的多个位置能够在数学上以p＝[XC，YC，ZC，α，β，γ]T表示。尤其地，控制装置设置用于利用绳索动力、尤其是具有m个能单独驱控的绳索的并联绳索动力来定位或移动物体。因此，能够精确地定位物体或者如有可能在预定的线路上引导物体。对于所考虑的绳索动力来说，六个自由度对应于负载坐标，同时能够考虑驱动器坐标系中的m个驱动器的位置。尤其地，驱动器具有能够调节的电机。电机与用于绳索的转向辊或与传动装置或与滑轮等等组成传动系。经由m个传动系能够施加转矩d＝[d1，...，dm]T，以便在预定的线路上引导被控对象(尤其是升降绳索装置)和/或物体(负载)。对于该线路来说，例如在控制侧借助数学模型来计算最优的转矩变化dffw＝[dffw，1，...，dffw，m]T。如果例如应用前馈控制，那么就能够针对转速nsoll＝[nsoll，1，…，nsoll，m]T的前馈控制，借助于动力学转换(简写为Kin-Trafo)将额定速度从负载的六维坐标系转换到驱动器的m维坐标系。尤其地，升降装置系统的动力特性是非线性的。
在控制装置的一个设计方案中，对于物体通过升降装置的运动，升降装置是超定的。在此尤其地，设置有用于优化绳索力的优化装置。这尤其也通过应用前馈控制来实现。
有利地，超定用于升降装置的控制装置或者升降装置、尤其是用于集装箱的升降装置。尤其地，升降装置具有比自由度更多的驱动器。如此能够更好地控制集装箱的运动。
在尤其具有升降绳索的升降装置的情况中，能够实现如下的机械系统，在该机械系统中升降装置绳索紧固在多个(分别通过电驱动器移动的)绳轮上。根据绳索和绳轮的数量，载板和/或集装箱例如能够以更多或更少的自由度运动。控制装置设计用于控制和/或调节这样的系统以便实现定位运动。在控制装置的一个设计方案中为了控制和/或调节这样的系统例如建立具有下述功能的流程链：用于集装箱和/或载板的轨迹计算、动力学转换、(电)驱动器的级联调节。
在控制装置的一个设计方案中，该控制装置具有位置调节器，其中，位置调节器尤其具有用于空间位置的输入端和用于方位的输入端。尤其地，位置调节器设计为，该位置调节器针对三个空间坐标具有各一个子位置调节器以及用于方位的子位置调节器。
在控制装置的一个设计方案中，该控制装置具有用于物体的第一模型。例如，经由尤其实现为数学模型的第一模型将在前馈控制路径中测定的转速nsoll和转矩dffw连接到调节回路的相应的比较装置上。由此能够调节六个、七个、八个或更多的电驱动器。尤其地，调节方案是调节由模型精度和干扰造成的调节偏差。在此尤其地，驱动器调节作用在驱动器坐标系中并且位置调节作用在负载的坐标系中。
在控制装置的一个设计方案中，根据数学负载模型计算用于m个驱动单元(尤其地m＝8)的优化转矩前馈控制dffw＝[dffw，1，...，dffw，m]T。对此，负载的质量和质心的位置是已知的。
在控制装置的一个设计方案中，应用负载模型。由根据轨迹p(t)的额定线路
Figure GDA0002402932160000061
利用6维运动方程计算施加在负载上的力：
Figure GDA0002402932160000062
其中：
M(p)是质量矩阵，
Figure GDA0002402932160000063
是离心力和科里奥利力的矩阵，
G(p)是重力的矩阵，
力向量w涉及负载坐标。
利用平衡条件AT(p)F＝w能够将六维的力向量w转化为绳索力向量F。绳索力向量F＝[F1，…，Fm]T包含每个绳索在驱动器坐标的方向上的定量的绳索力。平衡条件的建立是根据绳索的几何布置来实现的。此外，矩阵AT(p)包含m个归一化的绳索力方向向量和受力点的位置。
在控制装置的一个设计方案中，该控制装置具有绳索力计算器或者绳索力计算装置。如果在机械结构中能单独驱控比负载的运动自由度更多的绳索m＞6，那么绳索运动是超定的。因此能够实现的是，根据特定的优化标准将力向量w分布到m个绳索上。一个优化标准是使最大绳索力最小化：
min(max(F))
其中：AT(p)F＝w，
F＞0。
该标准的目的是，将在驱动器中的最大力保持得尽可能小，从而充分利用包含在系统中的驱动器冗余以获得有利的驱动器维度化。
另一个优化标准是使最小绳索力最大化：
max(min(F))
其中：AT(p)F＝w，
F＞0。
该标准的目的是，优化拉紧水平(Verspannung-Nivea)。利用优化的拉紧水平使得绳索动力相对于负载摆动更稳健或更稳固，并且因此也更容易抵抗外部的干扰影响，例如风的影响。
如果对于负载定位来说仅仅初始和最终位置是重要的，并且在行进过程期间仅在误差带中必须保持负载自由度(空间中的位置和方位)，那么能够引入这6个自由度以进行优化。能够根据上述标准使用这些额外的自由度以进行优化(优化的线路)，从而获得对绳索力分布得到进一步改进。
在控制装置的一个设计方案中，该控制装置具有用于传动系的第二模型。这例如涉及一个传动系或在整体上又构成共同的传动系的多个传动系。因此，例如根据传动系的模型，将优化的绳索力F借助于传动系模型换算为驱动马达(例如m＝8)的转矩：
Figure GDA0002402932160000071
其中：
I＝diag[I1，...，Im]是驱动器的惯性矩转动惯量的对角线矩阵，
Figure GDA0002402932160000081
是m个传动系的角度加速度，
R＝diag[r1，...，rm]是传动比的对角阵。
尤其地，矩阵R包含所有传动装置传动比、每个单独的绳索卷筒的直径，以及滑轮组的通过导向辊产生的传动比。
在控制装置的一个设计方案中，该控制装置具有前馈控制。对于在负载坐标系中给出的额定线路
Figure GDA0002402932160000082
借助于数学模型计算优化的转矩前馈控制dffw。尤其地，这涉及用于八个绳索的八个电驱动器。由于有八个绳索，该系统是超定的。由于超定，则能够实行负载分布并且使用前馈控制以进行力的前馈控制。负载例如能够均匀地分布在绳索上。
根据用于控制(即用于控制和/或调节)升降装置的方法，应用对物体的坐标的动力学转换来进行至少六个驱动器的调节。升降装置的控制也涉及对其的调节。尤其地，动力学转换是非线性的。在升降装置的一个设计方案中，该升降装置具有七个或更多的电驱动器以用于移动置用于提升和/或降低负载的绳索。
在方法的一个设计方案中，坐标涉及物体的空间位置和物体的方位。
在方法的一个设计方案中，设置有用于定位物体的多个电驱动器，其中，通过多个电驱动器产生超定，其中，超定被用于分布作用在绳索上的力。
在方法的一个设计方案中，通过轨迹来预定物体(负载)的运动。
在方法的一个设计方案中，坐标值是位置调节的输入量，其中，转换位置调节的输出量，其中，驱动器调节的至少一个输入量是以动力学转换的至少一个输出量为基础的。
在方法的一个设计方案中，该方法被应用于具有多个绳索升降绳索装置中，这些绳索与在另一方面接收负载的载板连接，其中，能够单独地经由发动机驱动的绞盘来驱控每个绳索。也能够如下地将多个绳索组合在一个驱动器上，使得存在至少两个驱动器，并且其中，存在用于确定负载在空间中的位置和方向的测量系统或者经由观察器模块来代替测量系统。
在方法的一个设计方案中，利用动力学转换，由物体的轨迹的额定速度变化计算出驱动器的转速额定值变化。
在方法的一个设计方案中，应用绳索力计算。
在方法的一个设计方案中，尤其对于绳索力应用前馈控制。
在方法的一个设计方案中，经由数学模型，由负载的额定轨迹计算用于对驱动器的力进行前馈控制的绳索力。
在方法的一个设计方案中，应用负载模型和/或传动系模型来计算前馈控制。
在方法的一个设计方案中，以级联结构进行调节。在驱动器调节中，针对转速调节使用PI调节器。与驱动器调节不同，在负载坐标系统中进行位置调节。位置调节的控制变量通过动力学转换被转入驱动器的坐标系统中。尤其地，以“衰减最优”或“衰减优化”的方式来调整转速调节回路的调节参数，使得尽可能不激发负载的摆动。由于摆动的频率取决于升降高度，同样根据升降高度来适配调节参数。
在方法的一个设计方案中，能够借助基于模型的前馈控制将所期望的转速和转矩连接到内部调节回路的相应的比较装置上。调节方案只必须将由模型不准确性和干扰造成的调节偏差调节掉。
在方法的一个设计方案中，根据升降高度、即适配于升降高度地来进行驱动器调节(例如对于m＝8)，其中，如上地将驱动器调节匹配于物体(负载)的运动的被控对象动态。
在方法的一个设计方案中，根据被控对象动态来进行驱动器调节，其中尤其地，从升降高度中得出被控对象动态的改变或者主要由升降高度来确定被控对象动态的改变。
因此，驱动器调节能够根据被控对象动态来进行，这尤其在系统的动态传递特性的情况中是有利的。在此，控制系统尤其涉及升降装置驱动器、绳索和负载(载板和/或集装箱)。在此，考虑绳索长度、惯量、质量和绳索刚性。
在方法的一个设计方案中，在物体的坐标中进行位置调节，其中，尤其是将用于负载的控制变量经由动力学转换换算到驱动器坐标中。
在方法的一个设计方案中，在超定和尤其具有比待定位的自由度更多的驱动器的升降绳索装置的情况中，应用额外的用于优化前馈控制的自由度。
在方法的一个设计方案中，优化使得最大绳索力最小化。
在方法的一个设计方案中，使用优化以最大化升降装置的绳索的拉紧水平。
在方法的一个设计方案中，为了确定负载在空间中的位置或轨迹而使用空间中的位置或定位的自由度以用于优化。
在方法的一个设计方案中，根据升降高度来适配加速的最大值以用于计算轨迹。
在方法的一个设计方案中，根据物体的重心位置来适配加速的最大值以用于计算轨迹。
在方法的一个设计方案中，选择和/或改变轨迹以使最大绳索力最小化(其中，最大绳索力是不应当被超过的绳索力)。在此，选择轨迹也包括计算轨迹。在此，绳索力涉及一个绳索的力和/或所有的绳索的力，利用这些绳索能够将物体定位在空间中。轨迹涉及物体在空间中的路线尤其还有其方位。物体(即尤其是负载)在空间中的位置的改变涉及空间中的位置和/或方位的自由度。尤其地，通过前馈控制的优化实现最大绳索力的减小。优化使得最大绳索力最小化，其中，优化尤其也能够被用于使拉紧水平最大化。因此能够根据物体的路线，经由轨迹来最小化绳索力和/或最大化拉紧力，其中，不超过最大绳索力。尤其地，设置有八个电驱动器以用于调整绳索。八个电驱动器尤其设置用于调整有物体位于其上的绳索。
在方法的一个设计方案中，应用所述的设计方案之一中的控制装置。
通过用于控制和/或调节的控制装置或者通过所述的方法，能够得到多种优点。由此，能够根据各种标准实现对升降绳索装置的驱动器维度的优化。因此，通过得到的驱动方案能够以大约1cm的调节性能来实现对负载(尤其是集装箱)的精确定位。因此能够通过考虑下面的驱动方案中的相关性，通过调整调节参数或最大加速值来实现优化的定位：
-升降高度的相关性，和/或
-装载(质量)的相关性，和/或
-负载的重心位置的相关性。
通过用于控制和/或调节的控制装置或者通过所述的方法，尤其能够改进具有单个驱动器的8绳索升降装置。此外，能够由此得出对于在起重机自动化中的其它的应用和领域的新方式。
基于本发明的目的也通过计算机程序产品来实现，其设计为实施该方法或者实现控制装置的功能。尤其地，计算机程序产品设计为，在升降装置、如起重机上实现上述方法的至少一个实施方式。
基于本发明的目的也通过升降装置实现，其具有所述的控制装置和/或设置用于实施该方法。
附图说明
接下来示例性地根据附图1至7详细阐述本发明。相同的特征以相同的标号标记。各个实施方案的特征能相互组合。在此分别示出：
图1示出作为用于升降装置的实例的集装箱装卸桥；
图2示出了起重机；
图3示出控制和调节方案；
图4示出利用绳索力计算的控制方案；
图5示出载板处的受力；
图6示出有优化的线路；并且
图7示出调节结构。
具体实施方式
图1示出了集装箱装卸桥1。集装箱装卸桥1具有多个支撑柱2，借助于这些支撑柱集装箱装卸桥1被布置在地面3上。支撑柱2能在轨道4上行进。行进方向与图1中的视图正交、即向图面中行进或从中出来。支撑柱2承载连接梁5。连接梁5平行于地面3地延伸并且因此同样是水平的。此外，装卸桥1具有滑车6。滑车6能在连接梁5上相对于地面行进。滑车6的行进方向是水平的并且垂直于支撑柱2的行进方向。滑车6经由绳索系统7与载板8连接。通过绳索系统7的延长或缩短能够使载板8降低或提升。如有可能，由载板8抓取的集装箱9也与载板8一起降低或提升。在每个时间点，滑车6的相应当前的负载与载板8的质量包括由载板8抓取的集装箱9的质量相对应。能够分为滑车6的负载以及滑车的负荷。负载是由滑车6驱驶的物品，作为这样的物品即是具有或没有集装箱9的载板8。对滑车6的负荷是由负载施加在滑车6上的重力。当例如由滑车6驱驶空载板8并且载板8的质量为5吨的时候，载板8的负载和负荷是5吨。在此示出了负载转运位置10、11。负载转运位置10、11例如是位置固定的负载转运位置10、即在地面3上不能行驶的负载转运位置。这样的负载转运位置10的典型实例是用于集装箱9的放置位置。可替选地，负载转运位置10、11能够是移动的负载转运位置11，即能在地面3上行驶的负载转运位置。这样的负载转运位置11的典型的实例是AGV(automated guided vehicle，自动导引车)。此外，转运系统具有起重机控制系统12。起重机控制系统12是控制装置的实例。由起重机控制系统12控制转运系统。起重机控制系统12利用计算机程序13编程。尤其地，计算机程序13以机器可读的形式存储在起重机控制系统12的存储器14中。计算机程序13包括机器代码15，其能由起重机控制系统12处理。由起重机控制系统12对机器代码15进行处理，使得起重机控制系统12实施用于转运系统的控制方法。在此之外，示出传感器16，例如相机。利用传感器例如能够确定离滑车6一定距离的负载8的位置。
图2示意性地示出了滑车22的侧视图，其属于作为升降装置的另一个实例的起重机20。起重机20具有引导轨道24，滑车22能沿着运动轴线25运动地布置在该引导轨道上。滑车22具有滑车驱动器，其提供驱动力矩并且允许沿着运动轴线25的运动23。在滑车22上经由两个或更多升降装置绳索26悬挂有负载30。升降装置绳索26分别紧固在滑车侧的悬挂点27上和负载侧的悬挂点28上。在每个滑车侧的悬挂点27中都存在有支承反应，其根据相应的滑车侧的悬挂点27的结构形式而包括支承反应力和/或支承反应力矩。此外，每个升降绳索装置26都配属有升降驱动器，经由该升降驱动器能卷起或展开所属的升降装置绳索26。升降装置绳索26的卷起或展开缩短或延长了其自由长度。通过滑车22的运动23实现了负载30与竖直方向的偏移35、32。通过负载20的偏移在负载基准点29与滑车基准点21之间产生了距离33。通过负载30的偏移也许引起了摆动36，这可能妨碍负载30的放置。滑车22配备有控制装置29，计算机程序产品39以能实施的方式存储在该控制装置上。计算机程序产品设计为，实施根据本发明的方法的至少一个实施方式。利用计算机程序产品能够一起考虑测量装置38的信号。
图3示出了控制和调节方案。示出的是控制系统和控制变量生成系统40，其参数与位置p相关地给出。尤其地，该位置涉及点的空间位置(XC，YC，ZC)和物体在空间中的方位(α，β，γ)，其中，p＝[XC，YC，ZC，α，β，γ]T。经由具有电机的m个传动系中的多个传动系能够给定转矩d＝[d1，...，dm]T50，以便例如在预定的线路上引导被控对象45(绳索升降装置)。针对该线路，根据数学模型来计算优化的转矩变化dffw＝[dffw，1，...，dffw，m]T46。针对转速nsoll＝[nsoll，1，...，nsoll，m]T的前馈控制，借助于动力学转换(Kin-Trafo)将额定速度从负载的六维坐标系转化到驱动器的m维坐标系中。于是额定值位置p_soll进入位置调节器41中。之后执行动力学转换43，此后在驱动器调节器44中将该值与额定转速nsoll一起处理。将例如经由数学模型在前馈控制路径中测定的转速nsoll和转矩dffw连接到调节回路的相应的比较装置上。额定转速nsoll由对p_soll47求一阶导数和紧接的动力学转换42得出。
图4示出了控制方案的另一部分。除了轨迹生成器77之外还示出了负载模型51。额定线路通过p58、
Figure GDA0002402932160000151
的额定值给定。利用6维的运动等式59
Figure GDA0002402932160000152
其中：
M(p)是质量矩阵，
Figure GDA0002402932160000153
是离心力和科里奥利力的矩阵，
G(p)是重力的矩阵，
由额定线路
Figure GDA0002402932160000154
58、57、56来计算出作用在负载上的力F 61，其中，对此设置有负载模型51。力向量w59涉及负载坐标。经由绳索力计算53得出力61。在控制方案中，基于数学负载模型来计算用于m个驱动单元的优化的转矩前馈控制dffw＝[dffw，1，...，dffw，m]T62。对此，负载的质量和重心的位置必须是已知的。针对在负载坐标中的给出的额定线路
Figure GDA0002402932160000155
借助于数学模型在用于传动系的模型54的基础上计算优化的转矩前馈控制dffw。利用平衡条件AT(p)F＝w能够将六维力向量w转化为绳索力向量F。绳索力向量F＝[F1，...，Fm]T包含每个绳索在驱动器坐标的方向上的定量的绳索力(见图5)。平衡条件的建立是根据绳索的几何布置来实现的。此外，矩阵AT(p)包含m个归一化的绳索力方向向量和受力点的位置。
m个传动系60的角度加速度
Figure GDA0002402932160000161
从p_soll的二阶导数的动力学转换52中得出。
图5示例性地示出了在具有4个绳索的负载悬挂的简化的、能容易示出的情况下，对用于平衡条件的力向量的限定。所示出的是抓取了集装箱的载板63上的力71、72、73、74，具有：参考坐标系统68、中心SP65以及重心与参考坐标系统的零点的错位67。
图6示出了优化的线路75。例如能够关于最大绳索力对起点69与终点70之间的最短路径76进行优化，由此得出优化的线路75。
图7示出了调节结构并且以图3为基础。图7示出了位置p的反馈79，其由值48p_soll减去并且进入到位置调节器41中。位置调节器的输出经过动力学转换43并且与相应待调节的电驱动器的实际转速n的反馈78连接。

Claims (18)

1.一种用于升降装置(1)的控制装置(12)，具有动力学转换器(42、43)，其中，提供有物体(8、9)的空间位置和物体(8、9)的方位以用于转换，其中，能够驱动多个电驱动器，其中，对于所述物体(8、9)通过所述升降装置(1)的运动，所述升降装置(1)是超定的，其中所述控制装置还具有绳索力计算器，使得力向量根据最大绳索力最小化或者最小绳索力最大化的标准被分布到绳索上。
2.根据权利要求1所述的控制装置(12)，其中，设置有用于优化绳索力的优化装置。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置(12)，所述控制装置具有位置调节器(41)，其中，所述位置调节器(41)具有用于所述空间位置的输入端和用于所述方位的输入端。
4.根据权利要求1或2所述的控制装置(12)，所述控制装置具有用于所述物体(8、9)的第一模型。
5.根据权利要求1或2所述的控制装置(12)，所述控制装置具有用于传动系的第二模型(54)。
6.根据权利要求1或2所述的控制装置(12)，所述控制装置具有前馈控制器(46)。
7.一种用于控制升降装置(1)的方法，其中，为了调节至少六个驱动器，对物体(8、9)的坐标应用动力学转换，应用绳索力计算，使得力向量根据最大绳索力最小化或者最小绳索力最大化的标准被分布到绳索上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，设置有多个电驱动器以用于定位所述物体(8、9)，其中，通过所述多个电驱动器产生超定，其中，超定被用于分配作用在绳索(7)上的力。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，利用动力学转换，由所述物体(8、9)的轨迹的额定速度变化计算所述驱动器的转速额定值变化。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其中，应用前馈控制(46)。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，应用负载模型(51)和/或传动系模型(54)来计算前馈控制。
12.根据权利要求7或8所述的方法，其中，驱动器调节系统根据升降高度或被控对象动态来进行调节，其中，由所述升降高度得出所述被控对象动态的改变。
13.根据权利要求7或8所述的方法，其中，在所述物体(8、9)的坐标中进行位置调节(41)，其中，将用于负载的控制变量经由动力学转换换算到驱动器坐标中。
14.根据权利要求7或8所述的方法，其中，在超定的并且具有比待定位的自由度更多的驱动器的升降绳索装置中，额外的自由度被用于优化前馈控制。
15.根据权利要求7或8所述的方法，其中，根据升降高度来适配加速度的最大值以计算轨迹。
16.根据权利要求7或8所述的方法，其中，根据所述物体(8、9)的重心位置来适配加速度的最大值以计算轨迹。
17.根据权利要求7或8所述的方法，其中，选择和/或改变轨迹以便将最大绳索力最小化。
18.根据权利要求7或8所述的方法，其中，应用根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置。
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