本发明涉及起重机领域，尤其涉及一种汽车吊力矩限制器额定负荷高效高精度整定算法。
背景技术：
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汽车吊生产厂家给出的起重负荷特性，都是一张以臂长分段的载荷特性分布表，如图1所示即为一例。如何将此特性表转化为全臂长覆盖的额定负荷算法，是设计控制程序的首要解决的重大问题。一般数据表给定的是四到五个特征臂长下的额定负荷序列，控制程序需要将这些序列通过特定的转换算法计算出全臂长和幅度全覆盖下的吊重额定负荷，解决问题的算法必须兼顾精度和代码执行效率。因为汽车吊力矩限制器仪控制精度要求较高，系统整体程序较多，因此作为控制系统的一个子系统，必须使其代码尺寸不宜太大，以免影响整个系统的执行效率。
技术实现要素：
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本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种能够准确快速计算出汽车吊当前幅度及臂长节点的额定负荷(最大吊重)的汽车吊力矩限制器额定负荷高效高精度整定算法。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种汽车吊力矩限制器额定负荷高效高精度整定算法，系统根据汽车吊当前的幅度及臂长确认汽车吊所在的幅度、臂长区间，根据区间内的额定负荷计算出准确的额定负荷，包括如下步骤：
步骤一、系统根据汽车吊当前幅度自动调入数据，并进行编号；
步骤二、通过该幅度确认幅度节点区间的上边界及下边界；
步骤三、系统根据汽车吊当前的臂长自动调入数据；
步骤四、通过该臂长确认臂长节点区间的上边界及下边界；
步骤五、由步骤二中的幅度节点区间和步骤四中的臂长区间得到负荷区间，以当前幅度及臂长为自变量，求得其在负荷区间内的落点，从而得到额定负荷。
步骤二中，系统将该幅度与一号幅度区间对比，如果该幅度小于一号幅度区间的上边界，则表明该幅度处于一号幅度区间内，如果该幅度大于一号幅度区间的上边界，则系统将该幅度与二号幅度区间对比，以此类推，直至该幅度小于幅度区间的上边界，得到该幅度节点所在区间。
步骤四中，系统将该臂长与一号臂长区间对比，如果该臂长小于一号臂长区间的上边界，则表明该臂长处于一号臂长区间内，如果该臂长大于一号臂长区间的上边界，则系统将该臂长与二号臂长区间对比，以此类推，直至该臂长小于臂长区间的上边界，得到该臂长节点所在区间。
步骤五中，首先通过得到的幅度区间的上边界、下边界以及臂长区间的下边界求得当前幅度及臂长在负荷区间上的落点x1，通过得到的幅度区间的上边界、下边界以及臂长区间的上边界求得当前幅度及臂长在负荷区间上的落点x2，以当前臂长为自变量，x1、x2为直线段，求得当前额定负荷。
本发明汽车吊力矩限制器额定负荷高效高精度整定算法的有益效果是：本发明汽车吊力矩限制器额定负荷高效高精度整定算法通过特定的算法能够计算出汽车吊全臂长和幅度全覆盖下的吊重额定负荷，计算精度高，速度快，范围广，为汽车吊厂家提供了可靠的数据支持。
附图说明
图1为制造商给出的幅度、臂长分段额定负荷表；
图2为经格式化后的幅度、臂长完整额定负荷表；
图3为汽车吊的幅度及臂长的简视图；
图4为求解汽车吊当前的幅度区间的流程图；
图5为求解汽车吊当前额定负荷的流程图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图3所示的汽车吊的幅度及臂长的简视图，其中r即为汽车吊的幅度，l即为汽车吊的臂长，以r和l为自变量，通过本发明即可计算出额定负荷fmax。
我们设计的整定算法正是重点考虑以上两个方面的要求，将精度和效率作为主要考虑的目标，采取创新的数据格式化索引算法，得到保证精度要求的精简算法。首先在算法中格式化数据，进行格式化数据后，保证建立在这些标准化数据上的索引算法能够取得满足控制要求的精度，因此数据格式化必须以下列两个原则进行：
原则一、将前列特征臂长额定负荷数据的下部进行添增，使其长度与下一相邻特征臂长额定负荷数据的个数相同，各增加点的数据要根据此列特征臂长额定负荷的最后三至四个数据的变化梯度进行均值计算，例如某个特征臂长的列尾四个数为：(16.00，6000)、(18.00，4900)、(20.00，3500)、(22.00，2700)，前三个数据对最后一个数据的梯度分别为：-2/11，-2/11，-1/4取平均值为-9/44，这样由于从最后一个数据向上追溯三层，保证了新增格式化数据的精度。
原则二、后一列特征臂长额定负荷数据的上部空余数据均以其第一个数据补齐。这样原则的理由是显而易见的，小幅度的额定负荷不会小于同一臂长下大幅度的额定负荷，这样设置一定是安全的。
原始数据经过上述步骤的格式化之后，所得数据如图2所示，表中所有标志“*”号的数据都是根据上述两原则格式化后新增的，在将表端补齐后，所有幅度和臂长下的额定负荷数据都可以通过下面的两级索引算法得到。程序存储单元存放幅度节点表和格式化所得的特征臂长额定负荷表，如本例的幅度节点表如下所示：
rseg：
而第一列特征臂长额定负荷数据经格式化后定义为下列(第一列)额定负荷表：
lseg:
其他各列的特征臂长额定负荷表均依次格式化后填入数据，由于幅度节点表和各额定负荷表使用格式化数据，使得搜索整定算法简洁高效，代码长度得到最大可能的压缩，以下是各搜索和整定程序的算法。
搜索程序幅度节点(calrno)以当前幅度为索引，查表决定幅度区间序号(rindex)以及当前幅度所在的幅度节点区间上边界(randish)和下边界(randisl)，算法流程如图4所示。同样以当前臂长为索引，通过相同的算法可以确定当前臂长所在的特征臂长区间，并查出其臂长上边界(upbic)和下边界(lowbic)，然后分别以区间序号(rindex)作为索引查出两个特征臂长额定负荷表的空间端点，以此二端点成直线，当前幅度作为变量，可求出当前幅度所对应的额定负荷在此两个特征臂长上的落点，以此二落点成直线，以当前臂长为自变量，所求得的值即为最终的当前幅度和当前臂长下所对应的额定负荷(fmax)，算法流程如图5所示。
本发明汽车吊力矩限制器额定负荷高效高精度整定算法，系统根据汽车吊当前的幅度及臂长确认汽车吊所在的幅度、臂长区间，根据区间内的额定负荷计算出准确的额定负荷，包括如下步骤：
步骤一、系统根据汽车吊当前幅度自动调入数据，并进行编号；
步骤二、通过该幅度确认幅度节点区间的上边界及下边界，系统将该幅度与一号幅度区间对比，如果该幅度小于一号幅度区间的上边界，则表明该幅度处于一号幅度区间内，如果该幅度大于一号幅度区间的上边界，则系统将该幅度与二号幅度区间对比，以此类推，直至该幅度小于幅度区间的上边界，得到该幅度节点所在区间；
步骤三、系统根据汽车吊当前的臂长自动调入数据；
步骤四、通过该臂长确认特征臂长节点区间的上边界及下边界，系统将该臂长与一号臂长区间对比，如果该臂长小于一号臂长区间的上边界，则表明该臂长处于一号臂长区间内，如果该臂长大于一号臂长区间的上边界，则系统将该臂长与二号臂长区间对比，以此类推，直至该臂长小于臂长区间的上边界，得到该臂长节点所在区间；
步骤五、由步骤二中的幅度节点区间和步骤四中的臂长区间得到负荷区间，以当前幅度及臂长为自变量，求得其在负荷区间内的落点，从而得到额定负荷，首先通过得到的幅度区间的上边界、下边界以及臂长区间的下边界求得当前幅度及臂长在负荷区间上的落点x1，通过得到的幅度区间的上边界、下边界以及臂长区间的上边界求得当前幅度及臂长在负荷区间上的落点x2，以当前臂长为自变量，x1、x2为直线段，求得当前额定负荷fmax。
我们的算法实际上是实现了一个全覆盖网络查询，由于数据格式化后网格的分度足够细密，因而可以保证系统所要求的精度，同时算法所操作的数据结构是标准统一的，因而可以压缩了代码长度，大大提高了程序的运行效率。
下面根据实施例具体说明。
实施例1：
如果当前汽车吊幅度r为3.6米，臂长l为16.5米，由于制造商给出的臂长分段额定负荷表中无法查找该幅度及臂长下的额定负荷fmax，一般都是通过估算来得到该数值，而通过本发明即可得到精确的额定负荷fmax。如图4所示，首先系统根据汽车吊幅度节点(calrno)调入一号幅度区间(rindex＝1),一号幅度区间为3.0米-3.5米，由于3.6米大于其上边界(randish)3.5米，因此系统将其调入二号幅度区间，二号幅度区间为3.5米-4.0米，由于3.6小于其上边界(randish)4.0米，因此即可确定当前幅度r3.6米为二号幅度区间。如图5所示，系统根据汽车吊臂长节点(calfmax)调入一号臂长区间，一号臂长区间为11.2米-18.925米，由于16.5米小于其上边界(upbic)18.925米，因此即可确定，当前臂长16.5米为一号臂长区间。由已求得出的rindex和lowbic查特征臂长额定负荷表得出区间端点(weiy1)为63000，(weiy2)为54000，以此两个端点(3.5，63000)，(4.0，54000)为直线段，求得当前幅度r3.6米其在lowbic上的落点(x1)，由已求得出的rindex和upbic查特征臂长额定负荷表得出区间端点(weiy1)为37000，(weiy2)为37000，以此两个端点(3.5，37000)，(4.0，37000)作直线段，求得当前幅度r3.6米在upbic上的落点(x2)，然后以端点(11.2，x1)，(18.925，x2)为直线段，以l16.5为自变量即可求得当前幅度r3.6米、当前臂长l16.5米的额定负荷fmax。
实施例2：
如果当前汽车吊幅度r为4.8米，臂长l为21.2米，由于制造商给出的臂长分段额定负荷表中无法查找该幅度及臂长下的额定负荷fmax，一般都是通过估算来得到该数值，而通过本发明即可得到精确的额定负荷fmax。如图4所示，首先系统根据汽车吊幅度节点(calrno)调入一号幅度区间(rindex＝1),一号幅度区间为3.0米-3.5米，由于4.8米大于其上边界(randish)3.5米，因此系统将其调入二号幅度区间，二号幅度区间为3.5米-4.0米，由于4.8米大于其上边界(randish)4.0米，因此系统将其调入三号幅度区间，三号幅度区间为4.0米-5.0米，由于4.8米小于其上边界(randish)5.0米，因此即可确定当前幅度r4.8米为三号幅度区间。如图5所示，系统根据汽车吊臂长节点(calfmax)调入一号臂长区间，一号臂长区间为11.2米-18.925米，由于21.2米大于其上边界(upbic)18.925米，因此系统将其调入二号臂长区间，二号臂长区间为18.925米-26.650米，当前臂长21.2米小于其上边界(upbic)26.650米，因此即可确定，当前臂长21.2米为二号臂长区间。由已求得出的rindex和lowbic查特征臂长额定负荷表得出区间端点(weiy1)为37000，(weiy2)为36000，以此两个端点(4.0，37000)，(5.0，36000)为直线段，求得当前幅度r4.8米其在lowbic上的落点(x1)，由已求得出的rindex和upbic查特征臂长额定负荷表得出区间端点(weiy1)为24000，(weiy2)为24000，以此两个端点(4.0，24000)，(5.0，24000)作直线段，求得当前幅度r4.8米在upbic上的落点(x2)，然后以端点(18.925，x1)，(26.650，x2)为直线段，以l21.2为自变量，即可求得当前幅度r4.8米、当前臂长l21.2米的额定负荷fmax。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。