DE102015208577A1 - Method for controlling a kink mast in a large manipulator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines Knickmasts (22) in einem Großmanipulator, beispielsweise in einer Autobetonpumpe. Der Großmanipulator umfasst eine Kette von mindestens zwei an Drehgelenken um jeweils eine vorzugsweise horizontale Knickachse (A bis E) zusammengesetzten Mastarmen (1 bis 5), die mittels je eines im Bereich eines der Drehgelenke angeordneten Antriebsaggregats (34 bis 38) gegenüber einem benachbarten Mastarm oder Mastbock nach Maßgabe einer Nutzervorgabe in einem Arbeitsraum unter Bewegung des Knickmasts (22) verschwenkt oder festgehalten werden. Der Knickmast (22) bildet ein schwingungsfähiges System, dem beim Betrieb eine unerwünschte Schwingungsbewegung überlagert wird, die an mindestens einer ausgewählten Mastposition durch Eingriff mindestens eines der Antriebsaggregate reduziert wird. Dabei ist zu berücksichtigen, dass einem eine ausgewählte Mastposition enthaltenden äußeren Mastarm im Bereich seines an einem weiter innen liegenden Mastarm befindlichen Drehgelenks über die Schwingungsbewegung des Knickmasts eine Basisbewegung erzeugt wird. Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, die Basisbewegung bewegungssensorisch zu erfassen und in eine geregelte Drehbewegung des äußeren Mastarms gegenüber dem weiter innen liegenden Mastarm umzusetzen, wodurch die ausgewählte Mastposition, wie z. B. die Mastspitze (33), an einem nach Maßgabe der Nutzervorgabe festgelegten Ort des Arbeitsraums ruhig gehalten wird.The invention relates to a method for controlling a buckling mast (22) in a large manipulator, for example in a truck-mounted concrete pump. The large manipulator comprises a chain of at least two mast arms (1 to 5), which are assembled on hinges about a preferably horizontal articulated axis (A to E), by means of a respective drive unit (34 to 38) arranged in the region of one of the hinges with respect to an adjacent mast arm or Mastbock be swiveled or held in accordance with a user specification in a working space under movement of the articulated mast (22). The articulated mast (22) forms a vibratory system, which is superimposed during operation, an undesirable vibration movement, which is reduced at least one selected mast position by engaging at least one of the drive units. It should be noted that an outer mast arm containing a selected mast position in the region of its located on a mast arm located further inside the pivot joint on the vibration movement of the articulated mast a base movement is generated. A special feature of the invention is to detect the basic motion motion sensor and implement in a controlled rotational movement of the outer mast arm relative to the farther inside mast arm, whereby the selected mast position, such. B. the mast top (33) is kept quiet on a specified in accordance with the user specification location of the working space.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Knickmasts in einem Großmanipulator, der eine Kette von mindestens zwei an Drehgelenken um jeweils eine vorzugsweise horizontale Knickachse zusammengesetzten Mastarmen aufweist, die mittels je eines im Bereich eines der Drehgelenke angeordneten Antriebsaggregats gegenüber einem benachbarten Mastarm oder Mastbock nach Maßgabe einer Nutzervorgabe in einem Arbeitsraum unter Bewegung des Knickmasts verschwenkt oder festgehalten werden, wobei der Knickmast ein schwingungsfähiges System bildet, dem beim Betrieb eine unerwünschte Schwingungsbewegung überlagert wird, die an mindestens einer ausgewählten Mastposition durch Eingriff mindestens eines der Antriebsaggregate reduziert wird.The invention relates to a method for controlling a kink mast in a large manipulator, which has a chain of at least two mast arms assembled on hinges about a preferably horizontal kink axis, which by means of one arranged in the region of one of the hinges drive unit relative to an adjacent mast arm or mast bracket in accordance with a user default in a work space with movement of the articulated mast pivoted or held, the articulated mast forms a vibratory system, which is superimposed during operation an undesirable vibration movement, which is reduced at least one selected mast position by engaging at least one of the drive units.
Der Knickmast eines Großmanipulators dieser Art ist seiner Konstruktion nach ein elastisch schwingungsfähiges System, das zu Eigenschwingungen anregbar ist. Im Falle einer Betonpumpe mit Knickmast und einer über den Knickmast geführten Betonförderleitung ist eine Schwingungsanregung z. B. durch den pulsierenden Betrieb einer Kolbenpumpe für die Betonförderung und durch die hieraus resultierende periodische Beschleunigung und Verzögerung der durch die Förderleitung gedrängten Betonsäule möglich.The articulated mast of a large manipulator of this type is by its construction an elastically oscillatory system that can be excited to natural oscillations. In the case of a concrete pump with articulated mast and guided over the articulated mast concrete delivery line is a vibrational excitation z. B. by the pulsating operation of a piston pump for the concrete promotion and by the resulting periodic acceleration and deceleration of the crowded by the delivery line concrete column possible.
Das hat zur Folge, dass der Beton nicht mehr gleichmäßig verteilt werden kann und der Arbeiter, der den Endschlauch führt, gefährdet wird. Dies gilt umso mehr, als aufgrund von Entwicklungen im Bereich der Berechnungsmethoden bei solchen Maschinen zunehmend eine Leichtbauweise zum Einsatz kommt. Dies führt dazu, dass die Ausleger länger und schmaler, also in ihrem Schwingungsverhalten weicher werden. Daher nimmt die Neigung zu Schwingungen z. B. auch aus Verfahrbewegungen zu. Aufgrund der teilweise sehr großen Auslegerlängen haben derartige Schwingungen besonders im Bereich der Mastspitze große Amplituden. Die Positioniergenauigkeit nimmt ab und die Gefährdung der im Bereich der Mastspitze arbeitenden Arbeiter nimmt zu. Um dies zu vermeiden, wurde bei einer bekannten Betonpumpe mit Knickmast (
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit welchem mit hoher Regelgüte eine Ruhigstellung der Mastspitze eines Knickmasts beim Betrieb möglich ist.Proceeding from this, the present invention seeks to develop a method with which a high control quality immobilization of the mast top of a kink mast during operation is possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, the feature combination specified in
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt vor allem der Lösungsgedanke zugrunde, dass einem die ausgewählte Mastposition enthaltenden äußeren Mastarm im Bereich seines an einem weiter innen liegenden Mastarm befindlichen Drehgelenks über die Schwingungsbewegung des Knickmasts eine Basisbewegung aufgeprägt wird, dass die Basisbewegung messtechnisch erfasst und in eine geregelte Drehbewegung des äußeren Mastarms gegenüber dem weiter innen liegenden Mastarm umgesetzt wird, durch welche die ausgewählte Mastposition an einem nach Maßgabe der Nutzervorgabe festgelegten Ort des Arbeitsraums ruhig gehalten wird. Da die Schwingungsamplituden vor allem am freien Ende des Knickmasts beruhigt werden müssen, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass dem die ausgewählte Mastposition enthaltenden äußeren Mastarm im Bereich seines an dem nächstinneren Mastarm befindlichen Drehgelenks die Basisbewegung aufgeprägt und messtechnisch erfasst wird. Als ausgewählte Mastposition wird bevorzugt die Mastspitze am äußersten Mastarm des Knickmasts verwendet. Grundsätzlich ist es möglich, dass als ausgewählte Mastposition auch die Spitze eines weiter innen liegenden, beispielsweise des zweitäußersten Mastarms des Knickmasts verwendet wird.The solution according to the invention is based primarily on the idea of solution that a basic movement is impressed on the outer mast arm containing the selected mast position in the area of its pivot joint located on a further inner mast arm via the oscillatory motion of the articulated mast, that the base movement is detected metrologically and in a controlled rotational movement of the outer mast arm relative to the farther inside mast arm is implemented by which the selected mast position is kept quiet at a specified in accordance with the user specification location of the working space. Since the vibration amplitudes must be calmed, especially at the free end of the articulated mast, it is proposed according to an advantageous embodiment of the invention that the selected mast position containing outer mast arm in the region of his located on the next inner mast arm swivel base imprinted and detected by measurement. As a selected mast position, the mast top is preferably used on the outermost mast arm of the articulated mast. In principle, it is possible for the tip of a farther inside, for example the second outermost mast arm of the articulated mast, to be used as the selected mast position.
Bei einer häufig verwendeten Mastkonfiguration ist es vorteilhaft, wenn der die ausgewählte Mastposition enthaltende Mastarm beim Betrieb im Arbeitsraum eine in seiner Längsrichtung horizontale Ausrichtungskomponente aufweist, wobei die Basis im Wesentlichen vertikal bewegt wird und die ausgewählte Mastposition auf vorgegebener Höhe im Arbeitsraum ruhig gehalten wird. In einer weiteren vorteilhaften Mastkonfiguration weist der die ausgewählte Mastposition enthaltende Mastarm beim Betrieb im Arbeitsraum eine in seiner Längsrichtung vertikale Ausrichtungskomponente auf, wobei die Basis im Wesentlichen horizontal bewegt wird und wobei die ausgewählte Mastposition in vorgegebenem horizontalem Abstand vom Mastbock ruhig gehalten wird. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die zeitabhängige Basisbewegung über einen Beschleunigungssensor messtechnisch erfasst und unter Verwendung eines Zweifachintegrators und gegebenenfalls eines Filters zur Bildung eines zeitabhängigen Wegsignals ausgewertet. In a frequently used mast configuration, it is advantageous if the mast arm containing the selected mast position has a horizontally oriented alignment component in the working space, the base being moved substantially vertically and the selected mast position being held steady at a predetermined height in the working space. In a further advantageous mast configuration, the mast arm containing the selected mast position, when operating in the work space, has a vertical alignment component in its longitudinal direction, the base being moved substantially horizontally, and the selected mast position being held steady by the mast trestle at a predetermined horizontal distance. According to a preferred embodiment of the invention, the time-dependent basic movement is detected by measurement via an acceleration sensor and evaluated using a dual integrator and optionally a filter to form a time-dependent path signal.
Regelungstechnisch ist es von Vorteil, wenn an dem die ausgewählte Mastposition enthaltenden Mastarm, insbesondere im Bereich des Drehgelenks ein Drehwinkel gemessen und dort mit einem nach Maßgabe des augenblicklichen Werts eines Wegsignals der Basisbewegung vorgegebenen Sollwinkel unter Bildung eines Ausgleichswinkels verglichen wird, und wenn der Ausgleichswinkel als Regelabweichung in einem Regelkreis zur Bestimmung eines über das Antriebsaggregat am Mastarm angreifenden zeitabhängigen Soll-Drehmoments verwendet wird, das den die ausgewählte Mastposition enthaltenden Mastarm unter Ruhigstellung der ausgewählten Mastposition nachführt.Control technology, it is advantageous if at the selected mast position containing mast arm, especially in the area of the rotary joint measured a rotation angle and there compared with a given in accordance with the instantaneous value of a path signal of the base movement target angle to form a compensation angle is compared, and if the compensation angle as Control deviation is used in a control circuit for determining a time-dependent desired torque acting on the mast arm via the drive unit, which tracks the mast arm containing the selected mast position while immobilizing the selected mast position.
Üblicherweise wird zum Antrieb der Knickarme ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder verwendet. In diesem Fall weist das Antriebsaggregat einen im Bereich des Drehgelenks sich über eine vorgegebene Gelenkkinematik zwischen dem die ausgewählte Mastposition enthaltenden Mastarm und dem weiter innen liegenden Mastarm erstreckenden Linearantrieb in Form eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders auf. Der Kolben des Hydraulikzylinders ist mit einer sich aus den augenblicklich gemessenen stangenseitigen und bodenseitigen Drücken und den zugehörigen Wirkflächen ergebenden Zylinderkraft beaufschlagt. Dabei wird aus dem augenblicklichen Drehwinkel und dem zeitabhängigen Drehmoment über eine Übertragungsfunktion der Gelenkkinematik eine Sollkraft errechnet. Diese wird mit der augenblicklichen Zylinderkraft unter Bildung einer Ausgleichskraft verglichen, welche über einen Regler den die ausgewählte Mastposition enthaltenden Mastarm unter Ruhigstellung der ausgewählten Mastposition nachführt.Usually, a double-acting hydraulic cylinder is used to drive the articulated arms. In this case, the drive unit has a in the region of the rotary joint via a predetermined joint kinematics between the mast arm containing the selected mast position and the further inner mast arm extending linear drive in the form of a double-acting hydraulic cylinder. The piston of the hydraulic cylinder is acted upon by a cylinder force resulting from the instantaneously measured bar-side and bottom-side pressures and the associated active surfaces. In this case, a setpoint force is calculated from the instantaneous rotation angle and the time-dependent torque via a transfer function of the joint kinematics. This is compared with the instantaneous cylinder force to form a compensating force which tracks, via a regulator, the mast arm containing the selected mast position while immobilizing the selected mast position.
Alternativ hierzu ist im Falle eines Linearantriebs, bei welchem das Antriebsaggregat einen im Bereich des Drehgelenks sich über eine vorgegebene Gelenkkinematik zwischen dem die augenblickliche Mastposition enthaltenden Mastarm und dem weiter innen liegenden Mastarm erstreckenden, doppeltwirkenden Hydraulikzylinder aufweist, erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zeitabhängige Länge der Zylinder-Kolbeneinheit des Hydraulikzylinders gemessen und mit einer nach Maßgabe des augenblicklichen Werts des Wegsignals vorgegebenen Solllänge unter Bildung einer Ausgleichslänge verglichen wird. Die Ausgleichslänge wird dabei als Regelabweichung in einem Regler verwendet, der den die ausgewählte Mastposition enthaltenden Mastarm unter Ruhigstellung der ausgewählten Mastposition nachführt.Alternatively, in the case of a linear drive in which the drive unit has a in the region of the pivot joint via a predetermined joint kinematics between the current mast position containing the mast arm and the mast arm extending further inside, double-acting hydraulic cylinder, according to the invention provided that the time-dependent length of the cylinder - Plunger unit of the hydraulic cylinder measured and compared with a predetermined in accordance with the instantaneous value of the path signal desired length to form a compensation length. The compensation length is used as a control deviation in a controller which tracks the mast arm containing the selected mast position while immobilizing the selected mast position.
Vorteilhafterweise wird in einem solchen Regelkreis ein PID-Regler oder ein Sliding-Mode-Regler verwendet. Ein solcher Regler enthält zweckmäßig ein mathematisches Modell der Kinematik und Dynamik des die ausgewählte Mastposition enthaltenden Mastarms, das zur rechnerischen Bestimmung der Bewegung der ausgewählten Mastposition in Abhängigkeit von der Basisbewegung verwendet wird. Hierzu ist im Gegensatz zu der in den früheren Verfahren verwendeten Sensorik im Bereich des Mastarms eine verschwindende Verarbeitungszeit erforderlich, die der Regelgüte zu Gute kommt. Das mathematische Modell verwendet vorteilhafterweise die Masse, die Länge und das Trägheitsmoment des die ausgewählte Mastposition enthaltenden, an seiner Basis eine zeitabhängige Bewegung ausführenden Mastarms nach Art eines langgestreckten starren oder sich unter der Einwirkung der Schwerkraft und etwaiger Trägheitskräfte elastisch verbiegenden Körpers.Advantageously, a PID controller or a sliding mode controller is used in such a control loop. Such a controller expediently includes a mathematical model of the kinematics and dynamics of the mast arm containing the selected mast position, which is used to computationally determine the movement of the selected mast position in response to the base motion. For this purpose, in contrast to the sensors used in the earlier methods, a vanishing processing time is required in the region of the boom arm, which benefits the control quality. The mathematical model advantageously utilizes the mass, length, and moment of inertia of the mast arm containing the selected mast position, performing a time-dependent motion on its base in the manner of an elongated rigid or elastically bending body under the action of gravity and any inertial forces.
Vorteilhafterweise ist es auch möglich, dass ein äußerer und ein innerer Mastarm jeweils eine ausgewählte Mastposition aufweist, dass diese Mastarme in eine Betriebsstellung gebracht werden, in welcher sie um einen Winkel gegeneinander abgeknickt und mit etwa senkrecht zueinander ausgerichteten aufgeprägten Basisbewegungen angeregt werden, wobei die Basisbewegungen bewegungssensorisch erfasst und in geregelte Drehbewegungen der zugehörigen Mastarme umgesetzt werden, durch welche die ausgewählten Mastpositionen an je einem durch die Nutzervorgabe definierten Ort des Arbeitsraums ruhig gehalten werden. Vorteilhafterweise wird diese Verfahrensweise auf den äußersten und den nächstinneren Mastarm angewendet, die dann eine kombinierte Vertikal- und Horizontalbewegung ausführen können, die zu einer Ruhigstellung in beiden Richtungen führen.Advantageously, it is also possible that an outer and an inner mast arm each having a selected mast position, that these mast arms are brought into an operating position in which they are bent at an angle to each other and excited with approximately perpendicular to each other embossed base movements, wherein the base movements sensed motion and are implemented in controlled rotational movements of the associated mast arms, by which the selected mast positions are kept quiet at a respective defined by the user default location of the working space. Advantageously, this procedure is applied to the outermost and the next inner mast arm, which can then perform a combined vertical and horizontal movement, which lead to an immobilization in both directions.
Grundsätzlich ist es möglich, dass Mastarme, die am Knickmast innerhalb des mindestens einen eine der ausgewählten Mastpositionen aufweisenden äußeren Mastarms angeordnet sind, beim Betrieb eine unerwünschte mechanische Schwingung aufgeprägt erhalten, die sensorisch unter Erzeugung einer von der Schwingung der betreffenden Mastarme abgeleiteten Messgröße erfasst und in einer Auswerteeinheit zu einer Störgröße umgewandelt werden, die zum Zwecke der Schwingungsdämpfung jeweils auf das den betreffenden Mastarmen zugeordnete Antriebsaggregat aufgeschaltet wird. In diesem Falle wird also die geregelte Vertikal- und/oder Horizontalbewegung der äußeren Mastarme des Knickmasts zusätzlich durch eine an den inneren Mastarmen angreifende Störgrößenaufschaltung gedämpft. Wenn im Falle der Störgrößenaufschaltung als Antriebsaggregat ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder verwendet wird, der über ein Proportionalventil mit Drucköl beaufschlagt wird, ist es von Vorteil, wenn am stangen- und bodenseitigen Ende des Hydraulikzylinders ein Druckmesswert bestimmt wird, wobei die Druckmesswerte in der Auswerteeinheit unter Berücksichtigung des Flächenverhältnisses auf der Boden- und Stangenseite des Hydraulikzylinders zur Bildung der aufzuschaltenden Störgröße miteinander verglichen werden. Basically, it is possible that mast arms, which are arranged on the articulated mast within the at least one of the selected mast positions having outer mast arm, receive during operation an undesirable mechanical vibration imparted sensory to produce a derived from the vibration of the respective mast arms measurement and in an evaluation are converted to a disturbance, which is switched to the purpose of vibration damping respectively on the mast arms associated drive unit. In this case, therefore, the controlled vertical and / or horizontal movement of the outer mast arms of the buckling mast is additionally damped by acting on the inner mast arms Störgrößenaufschaltung. If a double-acting hydraulic cylinder is used as drive unit in the case of feedforward control, which is acted upon by a proportional valve with pressure oil, it is advantageous if a pressure reading is determined at the rod and bottom end of the hydraulic cylinder, wherein the pressure readings in the evaluation unit taking into account Area ratio on the bottom and rod side of the hydraulic cylinder to form the aufzuschaltenden disturbance are compared.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Knickmast ein Verteilermast eines als Betonpumpe ausgebildeten Großmanipulators verwendet wird, dessen Mastarme eine bis zur Mastspitze führende, vorzugsweise in einen Endschlauch mündende Förderleitung tragen. Grundsätzlich ist es möglich, dass einer der Mastarme des Knickmasts auch als Teleskoparm ausgebildet ist. Dies führt dazu, dass die Länge eines solchen Mastarms als variable Größe in die mathematische Modellierung des Knickmasts eingeht.A preferred embodiment of the invention provides that is used as articulated mast a distribution boom designed as a concrete pump large manipulator whose mast arms carry a leading to the mast top, preferably opening into an end hose delivery line. In principle, it is possible that one of the boom arms of the buckling mast is also designed as a telescopic arm. As a result, the length of such a mast arm as variable variable is included in the mathematical modeling of the kink mast.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawing. Show it
Die in
Aus
Wie aus
Die Fernbedienung
Das mit ”Transformationsroutine” bezeichnete Softwaremodul
Die geodätischen Winkelsensoren
Grundsätzlich ist es möglich, anstelle der geodätischen Winkelsensoren auch satellitengesteuerte GPS-Positionssensoren an den Mastarmen vorzusehen. Die damit gemessenen Positionswerte lassen sich als Ist-Werte über eine geeignete Transformationsroutine
Der Knickmast
Zur Veranschaulichung dieses Sachverhalts ist in
Für die nachstehenden regelungstechnischen Überlegungen ist in
In
Bei den in
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass der Abstand r einer ausgewählten Mastposition
Um nochmals zurückzukommen auf den in dem Blockschaltbild gemäß
- – In der Transformations-
Routine 74 wird für jeden Arm ν der Gelenkwinkel αsν als Sollwert berechnet, welcher überden Führungsgrößenregler 84 eingestellt wird. - – In der Transformations-
Routine 76 werden die über diePositionssensoren 44 bis 48 gemessenen geodätischen Winkel εν umgerechnet in die knickachsbezogenen Winkel αiν, die über eine Filterroutine78 dem Regelvergleicher 80 zugeführt und dort mit den ankommenden Sollwerten αsν verglichen werden. - – An dem Signalgeber
88 werden die notwendigen Fahrsignale für die Mastarme ausgegeben,um den Führungsgrößen 85 aus dem Führungsgrößenregler 84 zu folgen. Zusätzlich wird zur Beruhigung der Schwingung an der Mastspitze die über den Signalgeber88 andem als Hydraulikzylinder 38 ausgebildeten letzten Aktuator übertragenen Führungsgröße85 mit einem ein nachstellendes Drehmoment M erzeugenden Ausgleichswinkel Δϑ beaufschlagt. Hierzu befindet sich bei dem in7 gezeigten Ausführungsbeispiel am gelenkseitigen Ende des letztenMastarms ein Beschleunigungssensor 52 , dessen Ausgangsgröße s ..IST in einer Filter-und Integrationsroutine 90 zur Weggröße sIST umgerechnet und gemäß Gleichung (3) inder Berechnungsroutine 92 mit dem Sollwert sSOLL unter Bildung des Ausgleichswinkels Δϑ verknüpft wird. - – In
7 ist die Ausgleichswinkelberechnung nur für den letztenMastarm 5 angedeutet. Wie aus6 ersichtlich ist, kann in Erweiterung von7 auch eine Ausgleichswinkelregelung für zwei oder mehrere Mastarme D und E durchgeführt werden. Die Ausgleichswinkelregelung benötigt dann nur noch eine geeignete Regelungstechnik, deren Regelkreise sich in7 im Signalgeber88 befinden und die in den nachstehenden8 und9 für zwei Ausführungsvarianten dargestellt sind.
- - In the
transformation routine 74 For each arm ν, the joint angle α sν is calculated as the setpoint, which is controlled by the reference variable controller84 is set. - - In the
transformation routine 76 become the over theposition sensors 44 to48 measured geodesic angle ε ν converted into the kink axis-related angle α iν , via afilter routine78 therule comparator 80 supplied and compared there with the incoming setpoint values α sν . - - At the signal generator
88 the necessary driving signals for the mast arms are output to thereference variables 85 from thereference variable controller 84 to follow. In addition, to calm the vibration at the top of the mast, the signal generator88 on the ashydraulic cylinder 38 trained last actuator transferredcommand variable 85 is acted upon by a compensating angle Δθ generating a readjusting torque M. This is located at the in7 shown embodiment at the joint end of the last boom arm anacceleration sensor 52 whose output s .. IS in a filter andintegration routine 90 to the displacement s IS converted and according to equation (3) in thecalculation routine 92 with the setpoint s SOLL is linked to form the compensation angle Δθ. - - In
7 is the compensation angle calculation only for thelast master arm 5 indicated. How out6 can be seen in extension of7 Also, a compensation angle control for two or more arms D and E are performed. The compensation angle control then only needs a suitable control technology whose control circuits are in7 in the signal generator88 and in the following8th and9 are shown for two variants.
In den schematischen Darstellungen nach
Der Regelkreis
Bei dem in
In Zusammenhang mit den
Zur weiteren Reduzierung der Schwingung des Knickmasts
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines Knickmasts
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 bis 51 to 5
- Mastarmemast arms
- 1111
- Fahrgestellchassis
- 1212
- DickstoffpumpeSlurry pump
- 1414
- Betonverteilerconcrete distributor
- 1717
- Aufgabebehälterfeed container
- 1616
- BetonförderleitungConcrete conveying line
- 1818
- Betonierstelleconcretizing
- 1919
- Drehantriebrotary drive
- 2121
- Mastbockboom base
- 2222
- Knickmastarticulated mast
- 3333
- Mastspitzemast top
- 34 bis 3834 to 38
- Antriebsaggregate (Hydraulikzylinder)Drive units (hydraulic cylinders)
- 4343
- Endschlauchend hose
- 44 bis 4944 to 49
- Winkelsensorenangle sensors
- 5050
- Fernbedienungremote control
- 5252
- Beschleunigungssensoraccelerometer
- 5454
- UmlenkketteUmlenkkette
- 5656
- Erdbodenground
- 5858
- Schwingungsrichtungvibration direction
- 5959
- Schwingungsrichtungvibration direction
- 6060
- FernsteuerorganRemote control member
- 6262
- Steuersignalcontrol signal
- 6464
- Funkstreckeradio link
- 6666
- Funkempfängerradio receiver
- 7070
- Recheneinheitcomputer unit
- 74, 76, 7874, 76, 78
- Softwaremodulesoftware modules
- 7474
- Transformationsroutinetransformation routine
- 7878
- Filterroutinefilter routine
- 8080
- Regelvergleicherusually comparator
- 8282
- Messsignalmeasuring signal
- 8484
- FührungsgrößenreglerReference variable controller
- 8585
- Führungsgrößecommand variable
- 8888
- Signalgebersignaler
- 9090
- Integrationsroutineintegration routine
- 9292
- Berechnungsroutinecalculation routine
- 100100
- Regelkreis (Ausgleichswinkelregler)Control loop (compensation angle controller)
- 110110
- Nutzervorgabeuser default
- 112112
- Sliding-Mode-ReglerSliding mode controller
- 113113
- Stellsystem GelenkActuation system joint
- 114114
- Regelkreisstufe (realer Mastarm)Control circuit stage (real master arm)
- 121121
- Übertragungsfunktiontransfer function
- 122122
- Reglerregulator
- 123123
- KolbenflächenverhältnisPiston area ratio
- 124124
- Vorsteuerventilpilot valve
- 125125
- Zylindercylinder
- 131131
- Gelenkkinematikjoint kinematics
- 132132
- Mastarmmast arm
- 133, 136133, 136
- Filterfilter
- 134, 135, 137, 138134, 135, 137, 138
- Integriererintegrator
- 200200
- Regelkreisloop
- 212 212
- Übertragungsfunktiontransfer function
- 213213
- Stellsystem GelenkActuation system joint
- 210210
- Nutzervorgabeuser default
- 222222
- Reglerregulator
- 224224
- Proportionalventilproportional valve
- 225225
- Zylindercylinder
- A bis EA to E
- Knickachsen (Drehgelenke)Knickachsen (swivel joints)
- FF
- Zylinderkraftcylinder force
- HH
- Hochachse (Drehachse)Vertical axis (rotation axis)
- hH
- Höheheight
- II
- Stromstärkeamperage
- JJ
- Trägheitsmomentmoment of inertia
- LL
- Länge (Zylinder-Kolbeneinheit)Length (cylinder-piston unit)
- ll
- Länge (Mastarm)Length (mast arm)
- MM
- Drehmomenttorque
- mm
- MasseDimensions
- rr
- Distanz (Abstand)Distance (distance)
- ss
- Basisposition (zeitabhängig)Base position (time-dependent)
- s ..s ..
- Basisbewegung (Beschleunigungswert)Basic movement (acceleration value)
- Q1, Q2Q1, Q2
- Durchtrittsöffnungen (Proportionalventil)Passage openings (proportional valve)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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