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公开(公告)号：CN119911824A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202510029727.0
申请日：2025-01-08
Applicant: 南开大学深圳研究院 , 南开大学 , 济南大学 , 泰安市特种设备检验研究院
Abstract: 本发明属于起重设备控制技术领域，公开了一种基于滑模的分布式质量双摆船用起重机控制方法及系统，包括基于拉格朗日动力学分析，建立分布式质量双摆船用起重机系统模型；建立模型的控制目标，并分别构建悬臂、吊钩、分布式质量负载和起吊机构的快速终端滑模面；根据悬臂、吊钩及分布式质量负载的快速终端滑模面，构建耦合子系统的快速终端滑模面；利用等效滑模控制方法，分别得到由等效控制和切换控制构成的耦合子系统和起吊机构的控制模型。本发明在有效抑制负载摆动的同时，实现对分布式质量负载参数不确定性、外界扰动的有效处理，显著提高了海上船用起重机的工作效率和安全性，有助于我国搬运装备智能化和自动化水平的提升。
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公开(公告)号：CN118771198B
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411259425.4
申请日：2024-09-10
Applicant: 济南大学 , 南开大学 , 河北工业大学 , 泰安市特种设备检验研究院
Abstract: 本发明属于吊车控制技术领域，提供了基于全驱动系统的欠驱动吊车鲁棒控制方法、系统及产品，其技术方案为：基于全驱动系统方法，构建了不确定欠驱动吊车系统的鲁棒控制方法。首先，设计了具有一般形式的不确定吊车系统误差模型，其中系统不确定性因素只需满足有界的假设；然后，构造鲁棒稳定控制方法，保证定位误差最终全局收敛至任意小的区域。根据李雅普诺夫稳定性定理，严格证明了闭环系统的稳定性。本发明不需要任何线性化处理或忽略部分非线性项的情况下，保证误差向量收敛至任意小的区域。
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公开(公告)号：CN118771198A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202411259425.4
申请日：2024-09-10
Applicant: 济南大学 , 南开大学 , 河北工业大学 , 泰安市特种设备检验研究院
Abstract: 本发明属于吊车控制技术领域，提供了基于全驱动系统的欠驱动吊车鲁棒控制方法、系统及产品，其技术方案为：基于全驱动系统方法，构建了不确定欠驱动吊车系统的鲁棒控制方法。首先，设计了具有一般形式的不确定吊车系统误差模型，其中系统不确定性因素只需满足有界的假设；然后，构造鲁棒稳定控制方法，保证定位误差最终全局收敛至任意小的区域。根据李雅普诺夫稳定性定理，严格证明了闭环系统的稳定性。本发明不需要任何线性化处理或忽略部分非线性项的情况下，保证误差向量收敛至任意小的区域。
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公开(公告)号：CN118239388B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410668547.2
申请日：2024-05-28
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC: B66C13/48 , B66C13/06 , G06F30/20 , G06F17/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及起重机技术领域，本发明公开了一种塔式起重机运动规划方法、系统、介质、设备及产品，包括：获取塔式起重机中旋臂、台车和吊绳的目标位置；基于所述塔式起重机中旋臂、台车和吊绳的目标位置，通过求解优化目标，得到旋臂、台车与吊绳的最优运动轨迹；其中，优化目标为运输时间、能量消耗和控制输入绝对变化率的总和的最小化，并基于塔式起重机的状态变量和控制输入与路径参数的耦合关系，将优化目标转化为关于路径参数的函数。实现了塔式起重机高效安全的负载运输。
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公开(公告)号：CN118239388A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410668547.2
申请日：2024-05-28
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC: B66C13/48 , B66C13/06 , G06F30/20 , G06F17/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及起重机技术领域，本发明公开了一种塔式起重机运动规划方法、系统、介质、设备及产品，包括：获取塔式起重机中旋臂、台车和吊绳的目标位置；基于所述塔式起重机中旋臂、台车和吊绳的目标位置，通过求解优化目标，得到旋臂、台车与吊绳的最优运动轨迹；其中，优化目标为运输时间、能量消耗和控制输入绝对变化率的总和的最小化，并基于塔式起重机的状态变量和控制输入与路径参数的耦合关系，将优化目标转化为关于路径参数的函数。实现了塔式起重机高效安全的负载运输。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117720012A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202410176342.2
申请日：2024-02-08
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
Abstract: 本发明属于吊车控制技术领域，为了解决现有在吊车控制中，没有考虑吊车五自由度的问题，以及避障和约束问题，提出了基于扩展卡尔曼滤波的吊车系统模型预测控制方法及系统，建立塔式吊车的非线性状态预测模型，用非线性模型预测控制同时实现系统的多重输入输出约束，包括全状态约束、负载位置约束、控制输入及其增量约、避障要求约束，并考虑过程噪声和传感器噪声，将非线性模型预测控制与扩展卡尔曼滤波方法相结合，共同应用于具有传感器噪声的五自由度塔式吊车，可以提高对测量噪声的鲁棒性；本发明的方案可以实现塔式吊车五个自由度的同时运行，且可有效防摆，因此可以显著提高塔式吊车工作效率。
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公开(公告)号：CN117720012B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410176342.2
申请日：2024-02-08
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
Abstract: 本发明属于吊车控制技术领域，为了解决现有在吊车控制中，没有考虑吊车五自由度的问题，以及避障和约束问题，提出了基于扩展卡尔曼滤波的吊车系统模型预测控制方法及系统，建立塔式吊车的非线性状态预测模型，用非线性模型预测控制同时实现系统的多重输入输出约束，包括全状态约束、负载位置约束、控制输入及其增量约、避障要求约束，并考虑过程噪声和传感器噪声，将非线性模型预测控制与扩展卡尔曼滤波方法相结合，共同应用于具有传感器噪声的五自由度塔式吊车，可以提高对测量噪声的鲁棒性；本发明的方案可以实现塔式吊车五个自由度的同时运行，且可有效防摆，因此可以显著提高塔式吊车工作效率。
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公开(公告)号：CN117446670A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311785153.7
申请日：2023-12-25
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC: B66C13/48 , G06N3/0464 , G06N3/0455 , G06N3/086 , G06N3/092 , B66C13/06 , B66C13/46
Abstract: 本发明公开了一种基于人机共融的塔式起重机自动控制方法及系统，涉及起重机系统控制技术领域。该方法包括步骤：获取塔式起重机驱动状态，定义塔式起重机驱动系统模型；人工操作介入控制塔式起重机驱动系统模型，并调整人工操作过程中的定位误差；根据人工操作的控制指令进行轨迹跟踪，并计算跟踪误差；根据跟踪误差进行补偿，得到控制最优解，按照控制最优解对塔式起重机进行自动控制。本发明在自动控制中同时考虑人工操作命令介入的情况，在实现人工操作命令和自动控制互融共通的同时，有效抑制负载摆动，从而有效提高塔式起重机工作效率和运行稳定性与安全性。
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公开(公告)号：CN117446670B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311785153.7
申请日：2023-12-25
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC: B66C13/48 , G06N3/0464 , G06N3/0455 , G06N3/086 , G06N3/092 , B66C13/06 , B66C13/46
Abstract: 本发明公开了一种基于人机共融的塔式起重机自动控制方法及系统，涉及起重机系统控制技术领域。该方法包括步骤：获取塔式起重机驱动状态，定义塔式起重机驱动系统模型；人工操作介入控制塔式起重机驱动系统模型，并调整人工操作过程中的定位误差；根据人工操作的控制指令进行轨迹跟踪，并计算跟踪误差；根据跟踪误差进行补偿，得到控制最优解，按照控制最优解对塔式起重机进行自动控制。本发明在自动控制中同时考虑人工操作命令介入的情况，在实现人工操作命令和自动控制互融共通的同时，有效抑制负载摆动，从而有效提高塔式起重机工作效率和运行稳定性与安全性。
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公开(公告)号：CN118183479A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410581028.2
申请日：2024-05-11
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院
Abstract: 本发明公开了一种可均匀载荷的起重机端梁机构，涉及起重设备技术领域，包括梁体，梁体两端连接有可在轨道上滚动的主动轮和从动轮，梁体中间部分设置有可均匀载荷的辅助轮；梁体滑动连接有水平方向运动的滑动座，滑动座滑动连接有竖直方向运动的支座，辅助轮和支座转动连接。本装置在主动轮和从动轮对轨道具有压力差时，辅助轮可起到辅助支撑的作用，有效减少了梁体两端因压力差过大而发生的变形问题，有效减少了梁体一端压力过大而导致轨道磨损严重的问题。
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