CN118359151B - 一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法及系统，属于自动化控制技术领域，该方法包括：计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量；响应于当前振动偏移量大于设定阈值，基于高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数；基于第一关系式，高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，确定基座电机的优化控制脉冲以及升降台电机的优化控制脉冲；基于基座电机的优化控制脉冲以及升降台电机的优化控制脉冲对高堆垛机进行控制。本申请实施例提供的高堆垛机的抗立柱振动控制方法，能够达到降低高堆垛机的立柱振动的目的，即实现高堆垛机在运作过程中的抗振动需求。

Description

一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法及系统

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，涉及一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法及系统。

背景技术

堆垛机作为自动化仓储系统中的核心设备，其运行效率和稳定性直接影响到整个系统的性能。

然而，堆垛机在高速移动和重载操作中容易产生振动，特别是立柱部分。在一些高堆垛机中，由于升降台上升降低了立柱底部以及基座的整体重量，使得在移动过程中立柱刚性降低，甚至成为柔性结构，加重了立柱振动现象。振动不仅会影响堆垛机的定位精度和工作效率，还可能导致机械部件的磨损和故障，增加维护成本，甚至出现安全事故。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法及系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

第一方面，本申请实施例提供一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法，包括：计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量；响应于所述当前振动偏移量大于设定阈值，基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数；获取预先构建的第一关系式；其中，所述第一关系式表征所述高堆垛机的振动偏移量与所述高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系；所述第一关系式通过所述高堆垛机的历史数据确定；基于所述第一关系式，所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，确定所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲；其中，确定出的所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲以通过所述第一关系式使得对应的振动偏移量小于所述设定阈值；基于所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲对所述高堆垛机进行控制。

可选地，通过如下步骤构建所述第一关系式，包括：获取样本数据集；其中，所述样本数据集中的每一项数据包括：历史振动偏移量、估算振动频率、估算阻尼系数、所述基座电机的历史控制脉冲以及所述升降台电机的历史控制脉冲；每一项数据的具体参数通过时间关联；基于所述基座电机的历史控制脉冲以及所述升降台电机的历史控制脉冲，确定整形函数；基于所述整形函数、所述估算振动频率、所述估算阻尼系数构建正弦波函数；基于所述整形函数、所述估算振动频率、所述估算阻尼系数构建余弦波函数；通过所述正弦波函数、所述余弦波函数以及所述历史振动偏移量，确定所述第一关系式。

可选地，在所述样本数据集中，通过如下步骤获取所述估算振动频率以及所述估算阻尼系数，包括：获取与所述历史振动偏移量对应的升降台的历史负载位移以及历史负载重量；将所述升降台的历史负载位移以及历史负载重量输入至预先训练好的反传神经网络中，获取所述估算振动频率以及所述估算阻尼系数。

可选地，所述高堆垛机的立柱包括多个立柱分段，每个立柱分段对应一个匹配区间，所述计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量，包括：确定所述高堆垛机的升降台的当前负载位移；基于与所述当前负载位移对应的匹配区间，并确定与该匹配区间对应的振动偏移量计算公式；其中，不同的匹配区间对应不同的振动偏移量计算公式；基于与该匹配区间对应的振动偏移量计算公式，所述当前负载位移对应的立柱分段的摆动角度，确定所述高堆垛机的立柱的当前振动偏移量。

可选地，所述高堆垛机为立柱大于等于30米的堆垛机。

可选地，所述高堆垛机的立柱被平均分为四个立柱分段，每个立柱分段分别对应一个匹配区间。

可选地，在所述响应于所述当前振动偏移量大于设定阈值之前，所述方法还包括：基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移，确定匹配的立柱分段；基于该立柱分段，确定所述设定阈值；其中，不同的立柱分段对应不同的设定阈值。

可选地，所述基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，包括：将所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量输入至预先训练好的反传神经网络中，获取估计的所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。

可选地，所述反传神经网络的结构依次包括：2个神经元输入层、8个神经元隐藏层、2个神经元输出层；其中，2个神经元输入层分别用于接收所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量；2个神经元输出层分别用于输出估计的所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。

第二方面，本申请实施例提供一种高堆垛机的抗立柱振动控制系统，包括：计算模块，用于计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量；估计模块，用于响应于所述当前振动偏移量大于设定阈值，基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数；获取模块，用于获取预先构建的第一关系式；其中，所述第一关系式表征所述高堆垛机的振动偏移量与所述高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系；所述第一关系式通过所述高堆垛机的历史数据确定；确定模块，用于基于所述第一关系式，所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，确定所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲；其中，确定出的所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲以通过所述第一关系式使得对应的振动偏移量小于所述设定阈值；控制模块，用于基于所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲对所述高堆垛机进行控制。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请实施例一种适用于高堆垛机的抗立柱振动控制方法，首先，检测计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量，然后，在确定出当前振动偏移量大于设定阈值时，来估计高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。由于预先已经通过历史数据构建了符合高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系的第一关系式，因此，在确定高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数后，可以通过调整基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲来使得对应的振动偏移量小于设定阈值，进而基于优化后的控制脉冲实现对高堆垛机的控制，以达到降低高堆垛机的立柱振动的目的，即实现高堆垛机在运作过程中的抗振动需求，从而实现高堆垛机更高的运行效率和运行定位精度，减少因振动带来的机械部件的磨损和故障。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种第一关系式的构建过程的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种高堆垛机的抗立柱振动控制系统的模块框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

在研究中发现，堆垛机在高速移动和重载操作中容易产生振动，特别是立柱部分。在一些高堆垛机中，由于升降台上升降低了立柱底部以及基座的整体重量，使得在移动过程中立柱刚性降低，甚至成为柔性结构，加重了立柱振动现象。振动不仅会影响堆垛机的定位精度和工作效率，还可能导致机械部件的磨损和故障，增加维护成本，甚至出现安全事故。

鉴于上述问题，本申请提供以下实施例解决：

首先，对高堆垛机进行说明。高堆垛机在组成上可以包括：立柱；设置在立柱上可以进行移动的升降台；基座电机以及升降台电机。

基座电机以及升降台电机用于实现驱动。

可选地，本申请实施例中，高堆垛机为立柱大于等于30米的堆垛机。可以理解的为，本申请实施例所提供的高堆垛机的抗立柱振动控制方法能够有效地适用于对立柱大于等于30米的堆垛机的控制。

具体的，请参阅图1，本申请实施例提供一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法，包括：步骤101～步骤105。

步骤101：计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量。

具体的，高堆垛机在运行过程中，可以实时计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量。当前振动偏移量，表征当前时间节点对应的振动偏移量。

需要说明的是，立柱的振动偏移量可以基于立柱的摆动角度进行确定。而摆动角度可以通过标定的重力计获取，如让立柱在初始状态或者静止状态进行标定，取重量方向为标定0度。而高堆垛机的运作过程中立柱的当前方向与重量方向的差值即为摆动角度。然后，可以通过摆动角度来计算出振动偏移量。

在这里，振动偏移量的计算可以结合高堆垛机的升降台的当前负载位移y进行计算。

需要说明的是，高堆垛机的升降台的当前负载位移y表示负载在立柱的位置，即偏移。在这里，负载在立柱的位置，主要指的升降台在立柱上的位置；当升降台上放置了货物时，负载在立柱的位置，表示货物与升降台整体在立柱的位置；而当升降台上未放置货物时，负载在立柱上的位置，则表示升降台自身在立柱的位置。

步骤102：响应于当前振动偏移量大于设定阈值，基于高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。

上述设定阈值可以根据实际情况进行设定，在这里，设定阈值可以具体为角度阈值，即，立柱与重力方向的偏移角度。

需要说明的是，当确定出当前振动偏移量大于设定阈值时，则表征当前立柱的偏移量较大，此时需要采用本申请实施例的高堆垛机的抗立柱振动控制方法进行有效控制。

而当确定当前振动偏移量小于或等于设定阈值时，则无需进行后续步骤，可以确定出当前立柱的偏移量较小，振动量较小，无需进行调整。

换言之，在步骤102之前，需要先将当前振动偏移量与设定阈值进行比较，若是确定出当前振动偏移量大于设定阈值，则基于高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。若是确定出当前振动偏移量小于设定阈值，则停止后续步骤，并在下一个设定的时间节点，继续计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量，进而重复上述步骤。

此外，与当前负载位移同理，当升降台上放置了货物时，当前负载重量m表示货物与升降台整体的重量；而当升降台上未放置货物时，当前负载重量m则表示升降台自身的重量。

步骤103：获取预先构建的第一关系式。

其中，第一关系式表征高堆垛机的振动偏移量与高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系；第一关系式通过高堆垛机的历史数据确定。

换言之，预先通过高堆垛机的历史数据来构建符合高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系的第一关系式。

步骤104：基于第一关系式，高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，确定基座电机的优化控制脉冲以及升降台电机的优化控制脉冲。

其中，确定出的基座电机的优化控制脉冲以及升降台电机的优化控制脉冲以通过第一关系式使得对应的振动偏移量小于设定阈值。

可以理解为，通过第一关系式可以确定高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系，进而使得在确定高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数后，可以通过调整基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲来使得对应的振动偏移量小于设定阈值。

步骤105：基于基座电机的优化控制脉冲以及升降台电机的优化控制脉冲对高堆垛机进行控制。

综上，本申请实施例一种适用于高堆垛机的抗立柱振动控制方法，首先，检测计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量，然后，在确定出当前振动偏移量大于设定阈值时，来估计高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。由于预先已经通过历史数据构建了符合高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系的第一关系式，因此，在确定高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数后，可以通过调整基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲来使得对应的振动偏移量小于设定阈值，进而基于优化后的控制脉冲实现对高堆垛机的控制，以达到降低高堆垛机的立柱振动的目的，即实现高堆垛机在运作过程中的抗振动需求，从而实现高堆垛机更高的运行效率和运行定位精度，减少因振动带来的机械部件的磨损和故障。

可选地，计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量，包括：确定高堆垛机的升降台的当前负载位移；基于与当前负载位移对应的匹配区间，并确定与该匹配区间对应的振动偏移量计算公式；其中，不同的匹配区间对应不同的振动偏移量计算公式；基于与该匹配区间对应的振动偏移量计算公式，当前负载位移对应的立柱分段的摆动角度，确定高堆垛机的立柱的当前振动偏移量。

需要说明的是，在研究中发现，现有堆垛机控制方法分为开环和闭环两个大类，开环方法通常是对控制系统中的各种整流设备进行改进以提高对系统参数不确定性的鲁棒性，但开环方法无法处理外部干扰，如风、摩擦、碰撞等，这些外部干扰可能会使得控制方法失效。而闭环方法常见的有模糊逻辑控制、神经网络控制器、自适应控制器等，但上述方法只在控制目标为刚体时有效，即关注堆垛机组件之间的关系稳定性。但堆垛机实际是典型的欠驱动机械系统，即控制系统的独立控制输入数量少于系统的自由度数量，欠驱动状态变量与驱动状态变量之间的关系是非线性和高耦合的。特别是当堆垛机为超高时（通常指高度超过），立柱由于自身刚性随负载升降发生变化加之存在水平加速或减速运动，立柱变为柔性结构，并成为欠驱动状态变量。而上述两种方法对于欠驱动状态变量的处理效果较差，并不能满足高堆垛机的抗立柱振动需求。

因此，本申请实施例考虑到了支柱在受到负载后可变成柔性结构的驱动问题，可以将立柱分为多个立柱分段，每个立柱分段作为一个匹配区间，对应有不同的振动偏移量计算公式。

在一实施例中，高堆垛机的立柱被平均分为四个立柱分段，每个立柱分段分别对应一个匹配区间。

举例来说，立柱的高度为40米，则可以每10米确定一个立柱分段，每个立柱分段对应一个匹配区间。如，第一个立柱分段对应匹配区间0~10米，第二个立柱分段对应匹配区间10～20米，第三个立柱分段对应匹配区间20～30米，第四个立柱分段对应匹配区间30～40米。

当将高堆垛机的立柱被平均分为四个立柱分段时，每个立柱分段对应的振动偏移量计算公式如下：

；

在上述公式中，L表示立柱的高度；y表示负载位移；t表示时间；表示在不同时间节点不同立柱位置时的振动偏移量。、、、分别表示各立柱分段的摆动角度。

可选地，在响应于当前振动偏移量大于设定阈值之前，该方法还包括：基于高堆垛机的升降台的当前负载位移，确定匹配的立柱分段；基于该立柱分段，确定设定阈值；其中，不同的立柱分段对应不同的设定阈值。

也即，针对不同的立柱分段设定不同的阈值，以根据不同的立柱分段实现不同的调整控制，进而实现对柔性结构的驱动控制。

可选地，基于高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，包括：将高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量输入至预先训练好的反传神经网络中，获取估计的高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。

可选地，反传神经网络的结构依次包括：2个神经元输入层、8个神经元隐藏层、2个神经元输出层；其中，2个神经元输入层分别用于接收高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量；2个神经元输出层分别用于输出估计的高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。

通过上述反传神经网络实现估计的具体过程，包括：

Step1：对反传神经网络进行初始化，本申请实施例中使用的反传神经网络为2神经元输入层、8神经元隐藏层、2神经元输出层的神经网络。

Step2：以当前负载位移y与当前负载重量m作为输入，通过隐藏层得到隐藏量，为偏置：

；

其中，表示两个输入量，i和j均表示神经元编号，为隐藏层权重矩阵，为偏置。

Step3：最后通过输出层输出估计的振动频率w与阻尼系数：

；

其中，表示输出（，）；此处，表示输出层输出的第一个参数为振动频率，表示输出层输出的第二个参数为阻尼系数，为输出层权重矩阵，为偏置。表示隐藏层的神经元的输出。

请参阅图2，可选地，通过如下步骤构建第一关系式，包括：步骤201～步骤205。

步骤201：获取样本数据集。

其中，样本数据集中的每一项数据包括：历史振动偏移量、估算振动频率、估算阻尼系数、基座电机的历史控制脉冲以及升降台电机的历史控制脉冲；每一项数据的具体参数通过时间关联。

即，样本数据集由多项数据构成，每一项数据中，均包括上述五个数据。上述五个数据通过时间进行关联。可以理解为同一时间节点对应的历史振动偏移量、估算振动频率、估算阻尼系数、基座电机的历史控制脉冲以及升降台电机的历史控制脉冲。

一实施例中，在样本数据集中，通过如下步骤获取估算振动频率以及估算阻尼系数，包括：获取与历史振动偏移量对应的升降台的历史负载位移以及历史负载重量；将升降台的历史负载位移以及历史负载重量输入至预先训练好的反传神经网络中，获取估算振动频率以及估算阻尼系数。

需要说明的是，此实施例中的预先训练好的反传神经网络与前述实施例中的反传神经网络相同，相同部分互相参考即可，此处不作赘述。

步骤202：基于基座电机的历史控制脉冲以及升降台电机的历史控制脉冲，确定整形函数。

换言之，这里通过基座电机的历史控制脉冲以及升降台电机的历史控制脉冲，来构建出整形函数。

；该公式可以通过由零振动整行器实现，具体为：

；

；

在上述公式中，A和B为增益系数，为延迟区间，为与时间t对应的基座电机控制脉冲，为与时间t对应的升降台电机控制脉冲；表示时间积分量，由于此步骤做延迟控制，通过其判断在延迟区间内对脉冲调控是否满足抗振需求。

步骤203：基于整形函数、估算振动频率、估算阻尼系数构建正弦波函数。

；

该公式表征理想状态下的正弦波函数的表达式，S表示正弦波函数，w表示振动频率，表示阻尼系数，为时间积分变量。

；

该公式表征在实际应用状态下的正弦波函数的表达式；t表示当前时间。

步骤204：基于整形函数、估算振动频率、估算阻尼系数构建余弦波函数。

；

该公式表征理想状态下的余弦波函数的表达式，C表示余弦波函数，w表示振动频率，表示阻尼系数，为时间积分变量。

；

该公式表征实际应用状态下的余弦波函数的表达式；t表示当前时间。

步骤205：通过正弦波函数、余弦波函数以及历史振动偏移量，确定第一关系式。

由于立柱的振动可视为振动波的产生过程，因此，通过上述公式构建形成第一关系式，即：。

需要说明的是，本申请实施例通过调控和使整形函数满足，V为设定阈值，调控策略为保证满足运输需求的前提下提高或降低脉冲频率。

满足运输需求的前提可以是指的脉冲频率在一个工作频率区间中。

综上，本申请实施例提出了一种面向高堆垛机的抗立柱振动控制方法，与现有控制方法不同的是，本申请实施例考虑了支柱在受负载后可变成柔性结构的驱动情况，通过获取支柱各段的摆动角度并计算偏移量，利用反传神经网络对振动频率及阻尼系数进行估计，通过整形函数构建基于正弦及余弦波来构建振动偏移量与振动频率及阻尼系数的关系函数，最后通过调控整形函数中的内部变量（即基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲）以实现偏移量小于设定阈值，从而实现抗振动需求。

请参阅图3，基于同一发明构思，本申请实施例提供一种高堆垛机的抗立柱振动控制系统30，包括：计算模块301，用于计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量；估计模块302，用于响应于所述当前振动偏移量大于设定阈值，基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数；获取模块303，用于获取预先构建的第一关系式；其中，所述第一关系式表征所述高堆垛机的振动偏移量与所述高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系；所述第一关系式通过所述高堆垛机的历史数据确定；确定模块304，用于基于所述第一关系式，所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，确定所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲；其中，确定出的所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲以通过所述第一关系式使得对应的振动偏移量小于所述设定阈值；控制模块305，用于基于所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲对所述高堆垛机进行控制。

基于与上述实施例中的方法相同的思想，本申请提供的高堆垛机的抗立柱振动控制系统能够实现上述实施例的方法，为了便于说明，系统实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本申请实施例相关的部分，本邻域技术人员可以理解，图示结构并不构成对该装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A~B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。

在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高堆垛机的抗立柱振动控制方法，其特征在于，包括：

计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量；

响应于所述当前振动偏移量大于设定阈值，基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数；

获取预先构建的第一关系式；其中，所述第一关系式表征所述高堆垛机的振动偏移量与所述高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系；所述第一关系式通过所述高堆垛机的历史数据确定；

基于所述第一关系式，所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，确定所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲；其中，确定出的所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲以通过所述第一关系式使得对应的振动偏移量小于所述设定阈值；

基于所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲对所述高堆垛机进行控制；

其中，所述高堆垛机的立柱包括多个立柱分段，每个立柱分段对应一个匹配区间，所述计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量，包括：确定所述高堆垛机的升降台的当前负载位移；基于与所述当前负载位移对应的匹配区间，并确定与该匹配区间对应的振动偏移量计算公式；其中，不同的匹配区间对应不同的振动偏移量计算公式；基于与该匹配区间对应的振动偏移量计算公式，所述当前负载位移对应的立柱分段的摆动角度，确定所述高堆垛机的立柱的当前振动偏移量；

所述高堆垛机为立柱大于等于30米的堆垛机。

2.根据权利要求1所述的高堆垛机的抗立柱振动控制方法，其特征在于，通过如下步骤构建所述第一关系式，包括：

获取样本数据集；其中，所述样本数据集中的每一项数据包括：历史振动偏移量、估算振动频率、估算阻尼系数、所述基座电机的历史控制脉冲以及所述升降台电机的历史控制脉冲；每一项数据的具体参数通过时间关联；

基于所述基座电机的历史控制脉冲以及所述升降台电机的历史控制脉冲，确定整形函数；

基于所述整形函数、所述估算振动频率、所述估算阻尼系数构建正弦波函数；

基于所述整形函数、所述估算振动频率、所述估算阻尼系数构建余弦波函数；

通过所述正弦波函数、所述余弦波函数以及所述历史振动偏移量，确定所述第一关系式。

3.根据权利要求2所述的高堆垛机的抗立柱振动控制方法，其特征在于，在所述样本数据集中，通过如下步骤获取所述估算振动频率以及所述估算阻尼系数，包括：

获取与所述历史振动偏移量对应的升降台的历史负载位移以及历史负载重量；

将所述升降台的历史负载位移以及历史负载重量输入至预先训练好的反传神经网络中，获取所述估算振动频率以及所述估算阻尼系数。

4.根据权利要求1所述的高堆垛机的抗立柱振动控制方法，其特征在于，所述高堆垛机的立柱被平均分为四个立柱分段，每个立柱分段分别对应一个匹配区间。

5.根据权利要求1所述的高堆垛机的抗立柱振动控制方法，其特征在于，在所述响应于所述当前振动偏移量大于设定阈值之前，所述方法还包括：

基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移，确定匹配的立柱分段；

基于该立柱分段，确定所述设定阈值；其中，不同的立柱分段对应不同的设定阈值。

6.根据权利要求1所述的高堆垛机的抗立柱振动控制方法，其特征在于，所述基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，包括：

将所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量输入至预先训练好的反传神经网络中，获取估计的所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。

7.根据权利要求6所述的高堆垛机的抗立柱振动控制方法，其特征在于，所述反传神经网络的结构依次包括：2个神经元输入层、8个神经元隐藏层、2个神经元输出层；

其中，2个神经元输入层分别用于接收所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量；

2个神经元输出层分别用于输出估计的所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数。

8.一种高堆垛机的抗立柱振动控制系统，其特征在于，包括：

计算模块，用于计算高堆垛机的立柱的当前振动偏移量；

估计模块，用于响应于所述当前振动偏移量大于设定阈值，基于所述高堆垛机的升降台的当前负载位移以及当前负载重量，估计所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数；

获取模块，用于获取预先构建的第一关系式；其中，所述第一关系式表征所述高堆垛机的振动偏移量与所述高堆垛机对应的振动频率、阻尼系数，基座电机的控制脉冲以及升降台电机的控制脉冲的对应关系；所述第一关系式通过所述高堆垛机的历史数据确定；

确定模块，用于基于所述第一关系式，所述高堆垛机对应的当前振动频率以及当前阻尼系数，确定所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲；其中，确定出的所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲以通过所述第一关系式使得对应的振动偏移量小于所述设定阈值；

控制模块，用于基于所述基座电机的优化控制脉冲以及所述升降台电机的优化控制脉冲对所述高堆垛机进行控制；

其中，所述高堆垛机的立柱包括多个立柱分段，每个立柱分段对应一个匹配区间，所述计算模块还具体用于确定所述高堆垛机的升降台的当前负载位移；基于与所述当前负载位移对应的匹配区间，并确定与该匹配区间对应的振动偏移量计算公式；其中，不同的匹配区间对应不同的振动偏移量计算公式；基于与该匹配区间对应的振动偏移量计算公式，所述当前负载位移对应的立柱分段的摆动角度，确定所述高堆垛机的立柱的当前振动偏移量；

所述高堆垛机为立柱大于等于30米的堆垛机。