登高车精准定位在线轨迹规划方法设计和应用  从化登高车出租价格,  从化登高车出租,  从化登高车租赁  对于高空作业登高车,由于存在以上所分析的特性,很难实时跟踪这种三段式,并且在运行过程中经常出现打滑等现象,难以满足准确定位的要求.考虑到有效消摆与准确定位两方面的要求,并综合分析登高车异步电机的实际特性,提出一种可以精确定位的在线轨迹规划方法,其主要思路如下:首先,为了有效处理打滑现象以实现精准定位,通过激光传感器获取的当前位置信息,并利用该位置信息在线调整所规划出的轨迹的参数,最终使较好地达到目标位置:其次,由于电机低速段特性不稳定,且电机制动后需继续向前运行一段距离,若采用传统的三段式轨迹,即使在减速段检测到即将到达目标位置时实施制动,也很难保证它刚好停止在目标位置.

        针对以上问题,采用一种分级制动策略,即先将减速到较低的速度,稳定运行一段时间后再进行制动,并根据表1所建立的“速度–制动距离”关系提前规划出制动距离的补偿量,使系统实现精准定位.对于这种分级制动策略,需要根据定位精度与运送效率等方面的要求,并分析系统的实际特性来综合优化的制动速度.实验测试表明,当制动速度设定较快时,虽然运送效率较高,但定位结果的不确定性增大,定位误差也随之上升,无法满足精准定位的要求.而制动速度设定过低,除了降低运送效率之外,同时由于电机低速段特性较差,系统会发生震颤,加剧负载摆动,影响其安全性能.因此,在进行大量实验的基础上,确定低速段的速度vmin,以及与之相对应的制动距离.另一方面,为了实现负载快速消摆的目标,作者将通过相平面分析来选择轨迹中的有关参数,使负载的摆角始终保持在一个很小的范围.综上所述,基于所提出的分级制动方案,规划的五段式轨迹.   

      (4)其速度随时间的变化曲线 .接下来,将采用相平面分析方法来确定轨迹中的各个参数,以实现防摆的目标.具体而言,对于以上所构造的五段式轨迹,对于第1,第3和第5阶段,将根据系统特性离线计算其相应的运行时间t1,t3和t5;而对于第2阶段和第4阶段,则根据激光数据来判断何时切换进入下阶段,即决定图3中的切换点P点和Q点的时刻,这样通过激光测量数据来在线调整这两个阶段的运行时间,以实现精准定位的要求.   负载初始处于静止状态,系统状态停留于原点O,即θ(t0)=0,˙θ(t0)ω=0,  

     (5)随后按照五段式轨迹开始运行.第1阶段为加速阶段,以加速度a0加速运行.根据相平面分析可知,为了使系统在加速阶段之后负载摆角仍为0,需要使其沿圆O1以角速度ω顺时针旋转一周回到原点O,因此加速段的运行时间应选择为t1=2πω.

     (6)考虑运送效率方面的要求,经过这个加速段之后,系统应达到其允许的最大速度vmax,据此,可调整变频器参数,使系统的加速度为a0=vmaxt1,

     (7)在这个阶段,运行的距离可计算如下:s1=12a0t12.

     (8)第2阶段为快速匀速段,以最大速度vmax运动.在图相平面上,此阶段系统做匀速运动,其加速度为零,根据相平面分析可知,系统状态停留在原点O,此过程负载无摆动.对于本阶段,将根据激光传感器实时测量的位置来判断何时切换进入第3阶段,具体方法将在随后描述.第3阶段为减速段,从最大速度vmax开始,以加速度−a0做减速运行,直到速度降低为设定的低速vmin,vmin的取值根据电机的具体特性选择决定.基于以上分析,可知本阶段的运行时间t3为t3=vmax−vmina0.

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     实验平台,标准25m登高车.以大车电机为例,变频器设定为通过接收脉冲频率控制电机转速,考虑减速比,电机转速1500r/min对应速度1m/s.脉冲信号由控制板通过光耦电路输出到变频器脉冲序列接收端子.  在每一个控制周期内均对传感器信息进行更新,同时根据上位机命令或传感器信息确定系统运行状态,若满足安全运行条件且上位机命令以轨迹规划方式运行时,使用所设计算法实现的定位及消摆.

       吊钩位置由激光测距仪及相关尺寸确定. 大车与小车激光测距仪均安装于大车车架上,通过安装反光板得到更精确的位置信息,大车激光测距仪对应的反光板安装于厂房侧壁,小车激光测距仪对应的反光板则安装于小车一侧,保证在运行过程中激光测距仪信号始终位于反光板上.以大车运行导轨与墙壁的交点为原点建立坐标系,通过测量相关尺寸及激光测距仪数据可确定吊钩在此坐标系内的坐标,完成对吊钩当前位置以及目标位置的测量.  吊绳长度l由安装于起升电机上的绝对编码器数据测量,由此可以计算得到负载摆动频率,并进一步得到加速段的时间t1=2π√l/g.经现场测试,当vmin为0.1m/s时,定位效果最佳,高于此速度定位误差不确定性增大,低于此速度出现震颤,此时制动距离s5=0.02m.实验过程中绳长l=4m,负载质量2t,运行距离d=8m,vmax=1m/s,a0=0.25m/s2.http://www.shundeludengchechuzu.com/

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