CN117092904B - 一种单轨吊机车半坡启动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制调节技术领域，具体涉及一种单轨吊机车半坡启动控制方法，包括：采集单轨吊车的实时姿态数据；根据单轨吊车的姿态数据获得每一时刻吊车的状态在不同方向上的数据的响应；根据主数据响应的变化获得运动状态变化点的可能程度，根据运动状态变化点的可能程度对主数据响应序列进行区间划分；根据每一数据区间内数据的变化来获得惯性权重；根据不同数据区间中数据的变化来获得每个粒子的适应度值；根据获得的惯性权重与每个粒子的适应度值获得局部最优变化数据区间；根据最优变化数据区间获得PID控制器的比例调节系数；根据获得的比例调节系数获得PID控制器的输出，实现对单轨吊车半坡启动的控制。

Description

一种单轨吊机车半坡启动控制方法

技术领域

本发明涉及控制调节技术领域，具体涉及一种单轨吊机车半坡启动控制方法。

背景技术

单轨吊机车是一种常用于运输物料的起重设备，广泛应用于港口、矿山、仓库等场所。在实际工作中，单轨吊机车经常需要在坡道上进行操作，例如在半坡启动时，往往会遇到较大的阻力和惯性力，对控制系统提出了更高的要求。半坡启动时，单轨吊机车需要克服较大的阻力和惯性力，如果控制不当，可能会导致载荷晃动、倾斜等问题，从而影响运输物料的稳定性。为保证正常行驶，合理的半坡启动控制算法可以使单轨吊机车在启动过程中达到最佳的运行效率，减少能量消耗和时间成本。使用PID控制算法，基于当前速度、目标速度和传感器测量的加速度进行调整，根据控制算法的输出，计算出新的加速度命令或控制指令，将新的加速度命令或控制指令应用于机车控制系统，使机车按照指令进行加速。

在现有技术中，PID控制算法基于对误差的比例、积分和微分进行调节，以实现系统的稳定性和精确性。但是一般的参数设定主要是通过人为设定的，不能够根据实际的使用场景自行调节各项参数，导致某些情况下给定的参数不合理，从而不能对单轨吊车半坡启动进行很好的控制。因此本发明基于具体实时场景，通过粒子群算法来自适应寻找单轨吊车半坡启动过程中控制系统的最佳参数，从而满足不同应用场景下的控制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种单轨吊机车半坡启动控制方法。

本发明的一种单轨吊机车半坡启动控制方法采用如下技术方案：

本发明一个实施例提供了一种单轨吊机车半坡启动控制方法，该方法包括以下步骤：

采集单轨吊车的实时姿态数据，姿态数据包括单轨吊车X、Y、Z三个方向上的运动加速度，所述姿态数据包括若干数据点，每个数据点表示每个时刻的加速度大小；

根据单轨吊车的姿态数据获得每一时刻吊车的状态在不同方向上的数据响应，根据所述数据响应确定X、Y、Z三个方向上的主数据响应，由主数据响应包含的数据点构成主数据响应序列；根据主数据响应的变化获得运动状态变化点的可能程度，根据运动状态变化点的可能程度对主数据响应序列进行区间划分；根据每一数据区间内数据的变化获得惯性权重；

将数据区间记为粒子，根据不同数据区间中数据的变化来获得每个粒子的适应度值；根据获得的惯性权重与每个粒子的适应度值获得局部最优变化数据区间；根据最优变化数据区间来获得PID控制器的比例调节系数；

根据获得的比例调节系数获得PID控制器的输出，实现对单轨吊车半坡启动的控制。

进一步地，所述根据单轨吊车的姿态数据获得每一时刻吊车的状态在不同方向上的数据响应，包括的具体步骤如下：

获得第个方向上的加速度数据中第/>个数据点的幅值，记第/>时刻获得的三个方向上的加速度数据的和为第一特征值，由第/>个方向上的加速度数据中第/>个数据点的幅值比上第一特征值记为第/>个时刻的数据响应。

进一步地，所述根据所述数据响应确定X、Y、Z三个方向上的主数据响应，由主数据响应包含的数据点构成主数据响应序列，包括的具体步骤如下：

将第a个数据点在所有方向上的最大数据响应作为第a个数据点的主数据响应，所有数据点的主数据响应构成主数据响应序列。

进一步地，所述根据主数据响应的变化获得运动状态变化点的可能程度，包括的具体步骤如下：

式中，表示主数据响应序列中第/>个主数据响应为运动状态变化点的可能程度，表示第/>个主数据响应的幅值，/>表示第/>个主数据响应的幅值，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>为预设数据点数量，/>表示以自然常数为底的指数函数。

进一步地，所述根据运动状态变化点的可能程度对主数据响应序列进行区间划分，包括的具体步骤如下：

将第个主数据响应为运动状态变化点的可能程度记为/>，当/>时，将第/>个主数据响应记为运动状态变化点，主数据响应序列中，每两个运动状态变化点之间包含的数据为一个数据区间，然后由多个运动状态变化点组成多个数据区间，/>为预设阈值。

进一步地，根据每一数据区间内数据的变化获得惯性权重，包括的具体步骤如下：

获取每个数据区间中的主数据响应的平均值，获取主数据响应的平均值小于0的数据区间，记为第一区间，获取每个第一区间的长度，该长度表示第一区间的最大时间差值，所有第一区间的长度的最大值记为第二特征值；获取每个数据区间的方差，根据所有数据区间中方差的最大值与最小值、相邻两个运动状态变化点所处时刻以及第二特征值获得每一数据区间内数据的变化获得惯性权重。

进一步地，根据所有数据区间中方差的最大值与最小值、相邻两个运动状态变化点所处时刻以及第二特征值获得每一数据区间内数据的变化获得惯性权重，包括的具体步骤如下：

式中，表示惯性权重，获取每个数据区间的方差，将所有的数据区间中方差的最大值记为/>，方差的最小值记为/>，/>表示第/>个运动状态变化点所处的时刻，/>表示第/>个运动状态变化点所处的时刻，/>表示运动状态变化点的数量；/>表示第二特征值；/>表示归一化函数，/>表示以自然常数为底的指数函数。

进一步地，所述根据不同数据区间中数据的变化来获得每个粒子的适应度值，包括的具体步骤如下：

式中，表示第/>粒子的适应度值，/>表示第/>个粒子的方差，/>表示第/>个粒子的幅度均值，/>表示运动状态变化点的数量，/>表示以自然常数为底的指数函数。

进一步地，所述根据获得的惯性权重与每个粒子的适应度值获得局部最优变化数据区间；根据最优变化数据区间来获得PID控制器的比例调节系数，包括的具体步骤如下：

根据获得的惯性权重与每个粒子的适应度值通过粒子群算法获得局部最优变化数据区间，记为，然后根据最优变化数据区间来获得PID控制器的比例调节系数。

式中，表示比例调节系数，/>表示在目标数据区间/>中第/>个极值点的幅值，/>表示目标数据区间/>中所有数据点的均值，/>表示极值点的数量。

进一步地，所述根据获得的比例调节系数获得PID控制器的输出，实现对单轨吊车半坡启动的控制，包括的具体步骤如下：

根据获得的比例调节系数，将其输入到PID控制器中，获得单轨吊车的控制输出，从而实现对单轨吊车半坡启动的控制。

本发明的技术方案的有益效果是：在对单轨吊车半坡启动进行控制时，因为PID控制算法在进行控制时需要设定比例调节参数，但是因为单轨吊车在半坡启动过程中的运动情况较为复杂，直接给的参数无法使用时变的情况，因此本发明通过对单轨吊车的姿态数据进行监测，根据实时变化的姿态数据来及时的调整单轨吊车受到的牵引力的大小，从而实现对单轨吊车进行准确得到控制，避免因为控制系统错误导致单轨吊车在半坡启动时出现危险行为。

而在获得比例调节系数时，本发明根据三轴传感器获得的三个方向上的数据，进行数据的筛选，然后根据姿态数据的变化获得运动状态变化点，进而根据运动状态变化数据区间内的数据获得惯性权重，然后通过粒子群算法获得目标数据区间，该数据区间即是最能体现单轨吊车在半坡启动过程中的优选区间。然后再根据目标区间的数据变化获得比例调节系数。进而通过PID控制器实现对单轨吊车的自动控制。该方法能够适应单轨吊车在不同运动情况下姿态变化，从而进行更加精确的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种单轨吊机车半坡启动控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种单轨吊机车半坡启动控制方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种单轨吊机车半坡启动控制方法的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种单轨吊机车半坡启动控制方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S001、采集获得单轨吊车的实时姿态数据。

为了实现对单轨吊车半坡启动进行智能控制，首先需要采集获得单轨吊车的姿态数据，本发明使用三轴传感器来监测单轨吊车的姿态数据，其中三轴传感器可以测量物体在X、Y、Z三个方向上的加速度值，所述姿态数据包括若干数据点，每个数据点表示每个时刻的加速度大小，因此获得的数据包含单轨吊车在三个方向上的运动加速度，其横坐标表示时刻，纵坐标表示加速度大小（正表示向前运动，负表示向后运动）。然后根据获得的数据变化来自适应的调节单轨吊车在半坡启动时的控制参数。因为三轴传感器对噪声较为敏感，因此为了能够准确的通过姿态数据来监测单轨吊车的状态，因此首先使用小波变换算法来对获得的姿态数据进行去噪，小波变换去噪算法为现有公知技术，在此不再进行赘述。然后获得去噪后的监测数据，根据监测数据的变化来获得控制参数。

步骤S002、根据数据的变化获得惯性权重。

需要说明的是，单轨吊车经常需要在坡道上进行操作，当吊车装载有货物时，在半坡启动过程中，由于重力和摩擦力的影响，牵引力不能够平衡重力与摩擦力时，单轨吊机车容易发生滑移、侧翻等危险情况。因此需要通过对单轨吊车的状态进行监测，根据货物的装载情况来对吊车的牵引力的大小进行调整，从而能适应在装载不同重量的货物情况下，提供足够的牵引力。根据先验知识，吊车在半坡启动的过程中，需要先缓慢的松开离合器，当发动机转速逐渐增加时，需要感受离合器的接触点，也就是离合器开始接触到发动机的转动部分，此时发动机提供的牵引力能够平衡重力与摩擦力，使吊车不会出现向后滑动的情况，但是因为吊车的传动主要是通过车机系统来进行判断的，因此需要根据单轨吊车的姿态数据来进行判断。

进一步的，根据吊车的姿态数据来反映吊车的状态时，因为三轴传感器能够同时采集获得吊车在不同方向上的加速度，而加速度描述的是单轨吊车的状态，当吊车出现运动或在静止时其状态发生改变，那么吊车在不同方向上的加速度就后出现变化，因此能够根据加速度的变化来衡量吊车在受到不同作用力时产生的状态变化，然后根据加速度数据的变化来对吊车半坡启动时的状态进行调整。而在对系统进行控制时，现有的PID算法是实现系统控制的关键算法，通过分析当前吊车的状态信息，通过加速度误差来调节控制命令，借助反馈控制，持续调整加速度命令以保持车辆在半坡上稳定加速，并且持续监测吊车的加速度和速度变化，并与目标值进行比较，根据实际情况调整控制指令，以保持车辆在半坡上的稳定加速。因此为了实现自动调节控制，本发明使用粒子群算法来自适应优化PID控制算法中的比例调节系数，从而获得单轨吊车半坡启动控制参数。

因为粒子群算法是用于寻找最优解或接近最优解的问题，而在单轨吊车的半坡启动控制中发动机输出的临界功率决定了单轨吊车的状态，因此通过分析单轨吊车的姿态数据来寻找局部最优解，从而获得在不同载重情况下吊车半坡启动时所需要的最小牵引力。因此首先根据获得的单轨吊车的姿态数据，来获得每一时刻吊车的状态在不同方向上的数据的响应，其数学表达式如下：

式中，表示第/>个方向上的加速度数据中第/>个数据点的主数据响应值，/>表示第/>个方向上的加速度数据中第/>个数据点的加速度大小，/>表示第/>时刻获得的三个方向上的加速度数据的求和。

至此获得每个方向上的加速度数据中每个数据点的主数据响应值，将每个数据点在所有方向上对应的主数据响应值的最大值，记为每个数据点的主数据响应，所有数据点的主数据响应构成主数据响应序列。

然后分析在连续时间内每一时刻的主数据响应的变化来获得惯性权重。因为单轨吊车在半坡启动时存在三种临界状态，第一种是牵引力大于重力与摩擦力的合力，此时吊车会在牵引力的作用下向前运动；第二种是牵引力等于重力与摩擦力的合力，此时吊车处于静止状态；第三种是牵引力小于重力与摩擦力的合力，此时吊车会在合力的作用下向后运动；因此在一段时间内，其运动状态不会发生较大程度的改变，并且在进行半坡启动的控制过程中，更关注静止状态与向后运动状态，此时的牵引力小于等于合力。因此需要根据主数据响应的变化来确定不同时间内单轨吊车的状态，其计算公式如下：

式中，表示主数据响应序列中第/>个主数据响应为运动状态变化点的可能程度，表示第/>个主数据响应的幅值，/>表示第/>个主数据响应的幅值，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>为预设数据点数量，取/>，/>表示以自然常数为底的指数函数。

具体的，假设第个数据点为运动状态变化点，因为加速度为矢量，那么说明在此时单轨吊车在运动的过程中加速度出现了变化，即在上述的三种运动状态中进行变化，因此在这里通过计算第/>个数据点之前一段时间内数据点的幅值变化，即/>表示第/>个数据点与其左侧邻域中第/>个数据点幅值的差值，若差值越小，说明在/>区间内加速度的方向是一致的，即表示同一种运动状态。乘以/>表示第/>个数据点与第个数据点斜率的差值，因为第/>个点为运动状态变化点，因此第/>个数据点与第/>个数据点的加速度的方向是变化的，因此幅值有正有负，因此此时第/>个数据点的斜率处于最大。/>表示第/>个数据点之后的/>个数据点的斜率的和，其值越大，说明此时单轨吊车的运动状态出现变化，因此加速度是变化的，则其斜率的和最大。为了避免/>的情况，规定第/>个主数据响应点从第10个数据点开始计算。

进一步的，根据上述计算获得的第个主数据响应为运动状态变化点的可能程度，当/>,时，说明此时第/>个主数据响应为运动状态变化点，将运动状态变化点记为/>，然后根据每一数据区间内数据的变化来获得惯性权重。取/>，该值为经验阈值，实施者可根据不同的事实环境自行设定。

惯性权重是粒子群优化算法中的一个参数，用于平衡粒子的历史最佳位置和全局最佳位置之间的影响，惯性权重控制了粒子在搜索空间中的探索能力和局部搜索能力的权衡。而在本发明中，因为是通过加速度数据来寻找在不同载重货物时单轨吊车的临界牵引力问题，因此需要根据不同运动状态下吊车的姿态变化来获得局部最优解，因此通过调整惯性权重，可以平衡全局搜索和局部搜索之间的权衡，提高算法的收敛速度和搜索精度。从而来获得PID控制器的比例调节系数。

因此根据上述获得的运动状态变化点，然后对主数据响应序列进行分割，两个运动状态变化点之间包含的数据为一个数据区间，获取每个数据区间的方差，将所有的数据区间中方差的最大值记为，方差的最小值记为/>，然后所分割的数据区间中数据的变化来获得惯性权重。其计算公式如下：

式中，表示惯性权重，/>表示第/>个运动状态变化点所处的时刻，/>表示第/>个运动状态变化点所处的时刻，/>表示运动状态变化点的数量，获取每个数据区间中的主数据响应的平均值，获取主数据响应的平均值小于0的数据区间，记为第一区间，获取每个第一区间的长度，该长度表示第一区间的最大时间差值，所有第一区间的长度的最大值记为/>，/>表示归一化函数。/>表示以自然常数为底的指数函数。

具体的，表示在所有数据区间中方差的最大值与最小值的差值，因为方差表示数据的波动，方差越大时，说明单轨吊车在某一状态下的加速度的变化是越剧烈的，那么说明此时提供的牵引力可能会使单轨吊车的运动状态发生变化，因此差值越大，说明单轨吊车在一段时间内运动状态变化的越大，因此其惯性权重越大。/>表示两个运动状态变化点之间间隔的时间长度，时间越短，说明运动状态变化的越剧烈，那么在对单轨吊车半坡启动控制时，说明稳定性是越差的，因此需要获得的惯性权重越大，表示所有数据区间时间长度的均值。/>表示时间长度的最大值，因为惯性权重需要适应全局的变化，而当时间长度越长时，说明此数据区间内单轨吊车的状态变化会越小，那么其在半坡启动的过程中会出现临界状态，即牵引力大于等于重力与摩擦力的合力。

步骤S003、获得PID控制器的比例调节系数。

需要说明的是，根据上述计算获得的惯性权重，然后通过粒子群算法来寻找局部最优变化数据区间，在此之前需要初始化粒子数量，在这里设置粒子数量为数据区间的数量，然后根据每一数据区间（即粒子）的变化来获得每个粒子的适应度值，适应度值表示的在进行初始迭代的过程中，每个粒子在搜索空间中的性能好坏，也就是单轨吊车在不同的运动过程中所表现出的状态信息，要么牵引力大于合力，吊车会向前运动；要么牵引力小于等于合力，吊车处于异常状态。因此需要根据不同数据区间中数据的变化来获得每个粒子的适应度值。其计算公式如下：

式中，表示第/>粒子的适应度值，/>表示第/>个粒子（数据区间）的方差，/>表示第/>个粒子的幅度均值。/>表示第/>个粒子的数据波动程度及范围，因为单轨吊车在不同的运动状态下其姿态数据是不相同的，数据波动程度越小，则说明吊车在半坡启动时状态变化越小，并且平均幅值越大，说明吊车的运动情况是随着某一状态持续运动的，因此的值越大，说明该状态下单轨吊车的运动状态越可能是牵引力大于重力与摩擦力的合力，则在半坡启动时，越不可能出现向后滑动的危险情况。

根据上述计算获得的每个粒子的适应度，然后结合惯性权重通过粒子群算法获得最佳输出粒子，也就是最优变化数据区间，记为。粒子群算法的迭代过程为现有公知技术，在此不再进行赘述。然后根据输出的最优变化数据区间来获得PID控制器的比例调节系数。其计算公式如下：

式中，表示比例调节系数，/>表示在最优变化数据区间/>中第/>个极值点的幅值，/>表示最优变化数据区间/>中所有数据点的均值，/>表示极值点的数量。因为比例调节系数表示的是偏差信号与控制器输出之间的线性关系的放大程度，而在本发明中表示单轨吊车的姿态数据随着牵引力的变化之间存在的响应，在通过PID进行控制时，通过姿态数据的来控制调节牵引力的大小。

步骤S004、对单轨吊车半坡启动进行控制。

通过上述方法计算获得比例调节系数，然后计算PID控制器的输出，PID控制器的输出由三项组成：比例项、积分项和微分项。根据PID计算得到的输出，进行相应的控制动作，例如调整电机速度、施加力矩等，以实现对单轨吊车半坡启动的控制。控制执行过程需要与实际系统进行交互，并监测反馈信号来实时调整控制输出。调控过程与上述方法相同，在此不再进行赘述。

通过以上步骤，完成了一种单轨吊机车半坡启动控制方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种单轨吊机车半坡启动控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

采集单轨吊车的实时姿态数据，姿态数据包括单轨吊车X、Y、Z三个方向上的运动加速度，所述姿态数据包括若干数据点，每个数据点表示每个时刻的加速度大小；

根据单轨吊车的姿态数据获得每一时刻吊车的状态在不同方向上的数据响应，根据所述数据响应确定X、Y、Z三个方向上的主数据响应，由主数据响应包含的数据点构成主数据响应序列；根据主数据响应的变化获得运动状态变化点的可能程度，根据运动状态变化点的可能程度对主数据响应序列进行区间划分；根据每一数据区间内数据的变化获得惯性权重；

将数据区间记为粒子，根据不同数据区间中数据的变化来获得每个粒子的适应度值；根据获得的惯性权重与每个粒子的适应度值获得局部最优变化数据区间；根据最优变化数据区间来获得PID控制器的比例调节系数；

根据获得的比例调节系数获得PID控制器的输出，实现对单轨吊车半坡启动的控制；

所述根据单轨吊车的姿态数据获得每一时刻吊车的状态在不同方向上的数据响应，包括的具体步骤如下：

获得第个方向上的加速度数据中第/>个数据点的幅值，记第/>时刻获得的三个方向上的加速度数据的和为第一特征值，由第/>个方向上的加速度数据中第/>个数据点的幅值比上第一特征值记为第/>个时刻的数据响应；

所述根据所述数据响应确定X、Y、Z三个方向上的主数据响应，由主数据响应包含的数据点构成主数据响应序列，包括的具体步骤如下：

将第a个数据点在所有方向上的最大数据响应作为第a个数据点的主数据响应，所有数据点的主数据响应构成主数据响应序列；

所述根据主数据响应的变化获得运动状态变化点的可能程度，包括的具体步骤如下：

式中，表示主数据响应序列中第/>个主数据响应为运动状态变化点的可能程度，/>表示第/>个主数据响应的幅值，/>表示第/>个主数据响应的幅值，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>表示第/>个主数据响应的斜率，/>为预设数据点数量，/>表示以自然常数为底的指数函数；

所述根据运动状态变化点的可能程度对主数据响应序列进行区间划分，包括的具体步骤如下：

将第个主数据响应为运动状态变化点的可能程度记为/>，当/>时，将第/>个主数据响应记为运动状态变化点，主数据响应序列中，每两个运动状态变化点之间包含的数据为一个数据区间，然后由多个运动状态变化点组成多个数据区间，/>为预设阈值；

所述根据每一数据区间内数据的变化获得惯性权重，包括的具体步骤如下：

获取每个数据区间中的主数据响应的平均值，获取主数据响应的平均值小于0的数据区间，记为第一区间，获取每个第一区间的长度，该长度表示第一区间的最大时间差值，所有第一区间的长度的最大值记为第二特征值；获取每个数据区间的方差；根据所有数据区间中方差的最大值与最小值、相邻两个运动状态变化点所处时刻以及第二特征值获得每一数据区间内数据的变化获得惯性权重；

所述根据所有数据区间中方差的最大值与最小值、相邻两个运动状态变化点所处时刻以及第二特征值获得每一数据区间内数据的变化获得惯性权重，包括的具体步骤如下：

式中，表示惯性权重，获取每个数据区间的方差，将所有的数据区间中方差的最大值记为/>，方差的最小值记为/>，/>表示第/>个运动状态变化点所处的时刻，/>表示第/>个运动状态变化点所处的时刻，/>表示运动状态变化点的数量；/>表示第二特征值；表示归一化函数，/>表示以自然常数为底的指数函数；

所述根据不同数据区间中数据的变化来获得每个粒子的适应度值，包括的具体步骤如下：

式中，表示第/>个粒子的适应度值，/>表示第/>个粒子的方差，/>表示第/>个粒子的幅度均值，/>表示运动状态变化点的数量，/>表示以自然常数为底的指数函数；

所述根据获得的惯性权重与每个粒子的适应度值获得局部最优变化数据区间；根据最优变化数据区间来获得PID控制器的比例调节系数，包括的具体步骤如下：

根据获得的惯性权重与每个粒子的适应度值通过粒子群算法获得局部最优变化数据区间，记为，然后根据最优变化数据区间来获得PID控制器的比例调节系数：

式中，表示比例调节系数，/>表示在目标数据区间/>中第/>个极值点的幅值，/>表示目标数据区间/>中所有数据点的均值，/>表示极值点的数量。

2.根据权利要求1所述的一种单轨吊机车半坡启动控制方法，其特征在于，所述根据获得的比例调节系数获得PID控制器的输出，实现对单轨吊车半坡启动的控制，包括的具体步骤如下：

根据获得的比例调节系数获得PID控制器的输出，PID控制器的输出由三项组成：比例项、积分项和微分项，根据PID计算得到的输出，进行相应的控制动作。