吊装控制方法及系统、工程机械与流程

本发明涉及臂架类工程控制技术领域，具体地，涉及一种吊装控制方法及系统、工程机械。

背景技术：

起重机作为一种起吊搬运设备，广泛使用在建筑业、制造业以及港口运输业。

传统的吊装作业过程中，因为机手在驾驶室内视野受限，不容易观察到起吊点和目标位置，一般都需要吊装指挥人员现场观察臂架头的位置情况，指挥机手操作臂架头完成。此过程依赖人工多次地判断、交流，通常需要反复调整才能让臂架头到达目标位置。对于存在一定危险性的吊装任务，指挥人员无法接近臂架头目标位置，因此无法对机手给予精确的指挥。

现有的对于吊装控制过程中臂架头定位技术取得了一定的发展，根据记忆的自动吊装路径，实施自动循环往复吊装作业，实现了对多个物体的循环往复式的吊装作业。但是基于记忆的往复吊装技术，应用场景过于狭窄，不适用于不同目标位置的吊装作业。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种吊装控制方法及系统、工程机械，用以实现臂架类工程机械吊装作业中臂架头的精准定位，扩展了自动吊装作业的应用场景。

为了实现上述目的，本发明提供一种吊装控制方法，所述方法包括：获取臂架类工程机械的臂架头到达指定吊装作业的目标位置；控制所述臂架头以预设速度到达所述目标位置过程中的指定位置，并检测所述臂架头的回转角速度、变幅速度、停止滑移角度以及停止滑移变幅幅度；根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离、所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度以及所述停止滑移变幅幅度，控制所述臂架头停止在所述目标位置。

进一步地，所述控制所述臂架头以预设速度到达所述目标位置过程中的指定位置，并检测所述臂架头的回转角速度、变幅速度、停止滑移角度以及停止滑移变幅幅度包括：在所述臂架头到达所述目标位置过程中的指定位置之前，提取指定时间点对应的第一回转角度和第一变幅幅度；当所述臂架头到达所述指定位置时，停止对所述臂架头的控制，并记录当前时间点对应的第二回转角度和第二变幅幅度；检测所述臂架头停止滑移时的停止滑移时间、第三回转角度和第三变幅幅度；根据va＝(a2-a1)/(t2-t1)，得到所述臂架头的回转角速度，其中，va为所述回转角速度，a2为所述第二回转角度，a1为所述第一回转角度，t2为所述当前时间点，t1为所述指定时间点；根据vr＝(l2-l1)/(t2-t1)，得到所述臂架头的变幅速度，其中，vr为所述变幅速度，l2为所述第二变幅幅度，l1为所述第一变幅幅度；将所述第三回转角度与所述第二回转角度之间的差值作为停止滑移角度；将所述第三变幅幅度与所述第二变幅幅度之间的差值作为停止滑移变幅幅度。

进一步地，所述根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离、所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度以及所述停止滑移变幅幅度，控制所述臂架头停止在所述目标位置包括：根据所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度、所述停止滑移变幅幅度、所述第一变幅幅度以及指令延迟时间，得到所述臂架头的提前停止回转角度和提前停止变幅幅度；根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离，控制所述臂架头以所述预设速度达到所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度。

进一步地，所述根据所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度、所述停止滑移变幅幅度、所述第一变幅幅度以及指令延迟时间，得到所述臂架头的提前停止回转角度和提前停止变幅幅度包括：根据x＝(va*tc+a0)，得到所述臂架头的提前停止回转角度，其中，x为所述提前停止回转角度，va为所述回转角速度，tc为所述指令延迟时间，a0为所述停止滑移角度；根据r＝vr*tc+r0，得到所述臂架头的提前停止变幅幅度，其中，r为所述提前停止变幅幅度，vr为所述变幅速度，r0为所述停止滑移变幅幅度。

进一步地，所述根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离，控制所述臂架头以所述预设速度达到所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度，以使得所述臂架头停止在所述目标位置包括：根据所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度，在控制所述臂架头以所述预设速度执行回转与变幅动作的过程中，获取所述臂架头的实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量；根据所述实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量，得到所述臂架头的目标位置的变幅幅度以及在水平面投影的移动距离；当获取到所述目标位置的变幅幅度与所述实时变幅幅度之间的差值绝对值等于所述提前停止变幅幅度时，停止所述臂架头的变幅动作；根据所述目标位置的变幅幅度、所述实时变幅幅度以及所述移动距离，得到所述臂架头的提前停止回转角度估值；当获取到所述提前停止回转角度估值等于所述提前停止回转角度时，停止所述臂架头的回转动作，并控制所述臂架头变幅动作至所述提前停止变幅幅度，以使得所述臂架头停止在所述目标位置。

进一步地，所述根据所述实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量，得到所述臂架头的目标位置的变幅幅度以及在水平面投影的移动距离包括：根据得到所述目标位置的变幅幅度，其中，c是所述目标位置的变幅幅度，b是所述实时变幅幅度，a是所述实时回转角度a'的计算值，其中，当0＜a'≤180°时，a＝|a'-90|，当180°＜a'≤360°时，a＝|a'-270|，x为所述目标位置在以所述臂架头为原点的水平面投影的x轴上的移动变量，y为所述目标位置在以所述臂架头为原点的水平面投影的y轴上的移动变量，j1是所述臂架头在以所述臂架类工程机械车身为原点的水平面投影的y轴上的正负取值，j2是所述目标位置在以所述臂架头为原点的水平面投影的y轴上的正负取值，i1是所述臂架头在以所述臂架类工程机械车身为原点的水平面投影的x轴上的正负取值，i2是所述目标位置在以所述臂架头为原点的水平面投影的x轴上的正负取值；根据得到所述臂架头在水平面投影的移动距离，其中，a为所述移动距离。

进一步地，所述根据所述目标位置的变幅幅度、所述实时变幅幅度以及所述移动距离，得到所述臂架头的提前停止回转角度估值包括：根据得到所述臂架头的提前停止回转角度估值，其中，x0是所述提前停止回转角度估值。

进一步地，在所述控制所述臂架头以预设速度到达所述目标位置过程中的指定位置之前，所述方法还包括：获取所述臂架头在到达所述指定位置之前的中间位置的吊装轨迹，并按照所述吊装轨迹闭环控制所述臂架类工程机械的吊钩到达所述中间位置，所述吊装轨迹包括所述臂架类工程机械待执行的回转角度、变幅幅度和吊钩高度。

进一步地，所述按照所述吊装轨迹闭环控制所述臂架类工程机械的吊钩到达所述中间位置包括：基于实时检测的回转角度，以单位时间内的第一设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的回转角度；基于实时检测的吊臂起升角度，以单位时间内的第二设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的变幅幅度；基于实时检测的卷扬钢丝绳长度，以单位时间内的第三设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的吊钩高度，以使得所述吊钩到达所述中间位置。

本发明实施例另一方面提供一种吊装控制系统，所述系统包括：获取单元，用于获取臂架类工程机械的臂架头到达指定吊装作业的目标位置；滑移量确定单元，用于控制所述臂架头以预设速度到达所述目标位置过程中的指定位置，并检测所述臂架头的回转角速度、变幅速度、停止滑移角度以及停止滑移变幅幅度；目标定位单元，用于根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离、所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度以及所述停止滑移变幅幅度，控制所述臂架头停止在所述目标位置。

进一步地，所述滑移量确定单元还用于：在所述臂架头到达所述目标位置过程中的指定位置之前，提取指定时间点对应的第一回转角度和第一变幅幅度；当所述臂架头到达所述指定位置时，停止对所述臂架头的控制，并记录当前时间点对应的第二回转角度和第二变幅幅度；检测所述臂架头停止滑移时的停止滑移时间、第三回转角度和第三变幅幅度；根据va＝(a2-a1)/(t2-t1)，得到所述臂架头的回转角速度，其中，va为所述回转角速度，a2为所述第二回转角度，a1为所述第一回转角度，t2为所述当前时间点，t1为所述指定时间点；根据vr＝(l2-l1)/(t2-t1)，得到所述臂架头的变幅速度，其中，vr为所述变幅速度，l2为所述第二变幅幅度，l1为所述第一变幅幅度；将所述第三回转角度与所述第二回转角度之间的差值作为停止滑移角度；将所述第三变幅幅度与所述第二变幅幅度之间的差值作为停止滑移变幅幅度。

进一步地，所述目标定位单元还用于：根据所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度、所述停止滑移变幅幅度、所述第一变幅幅度以及指令延迟时间，得到所述臂架头的提前停止回转角度和提前停止变幅幅度；根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离，控制所述臂架头以所述预设速度达到所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度，以使得所述臂架头停止在所述目标位置。

进一步地，所述目标定位单元还用于：根据x＝(va*tc+a0)，得到所述臂架头的提前停止回转角度，其中，x为所述提前停止回转角度，va为所述回转角速度，tc为所述指令延迟时间，a0为所述停止滑移角度；根据r＝vr*tc+r0，得到所述臂架头的提前停止变幅幅度，其中，r为所述提前停止变幅幅度，vr为所述变幅速度，r0为所述停止滑移变幅幅度。

进一步地，所述目标定位单元还用于：根据所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度，在控制所述臂架头以所述预设速度执行回转与变幅动作的过程中，获取所述臂架头的实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量；根据所述实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量，得到所述臂架头的目标位置的变幅幅度以及在水平面投影的移动距离；当获取到所述目标位置的变幅幅度与所述实时变幅幅度之间的差值绝对值等于所述提前停止变幅幅度时，停止所述臂架头的变幅动作；根据所述目标位置的变幅幅度、所述实时变幅幅度以及所述移动距离，得到所述臂架头的提前停止回转角度估值；当获取到所述提前停止回转角度估值等于所述提前停止回转角度时，停止所述臂架头的回转动作，并控制所述臂架头变幅动作至所述提前停止变幅幅度，以使得所述臂架头停止在所述目标位置。

进一步地，所述目标定位单元还用于：根据得到所述目标位置的变幅幅度，其中，c是所述目标位置的变幅幅度，b是所述实时变幅幅度，a是所述实时回转角度a'的计算值，其中，当0＜a'≤180°时，a＝|a'-90|，当180°＜a'≤360°时，a＝|a'-270|，x为所述臂架头在水平面投影的x轴上的移动变量，y为所述臂架头在水平面投影的y轴上的移动变量，j1是所述臂架头投影在所述臂架类工程机械车身坐标轴的y轴上的正负取值，j2是所述目标位置投影在所述臂架头坐标轴的y轴上的正负取值，i1是所述臂架头投影在所述臂架类工程机械车身坐标轴的x轴上的正负取值，i2是所述目标位置投影在所述臂架头坐标轴的x轴上的正负取值；根据得到所述臂架头在水平面投影的移动距离，其中，a为所述移动距离。

进一步地，所述目标定位单元还用于：根据得到所述臂架头的提前停止回转角度估值，其中，x0是所述提前停止回转角度估值。

进一步地，所述获取单元还用于获取所述臂架头在到达所述指定位置之前的中间位置的吊装轨迹，所述吊装轨迹包括所述臂架类工程机械待执行的回转角度、变幅幅度和吊钩高度；所述系统还包括：吊装轨迹执行单元，用于按照所述吊装轨迹闭环控制所述臂架类工程机械的吊钩到达所述中间位置。

进一步地，所述吊装轨迹执行单元还用于：基于实时检测的回转角度，以单位时间内的第一设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的回转角度；基于实时检测的吊臂起升角度，以单位时间内的第二设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的变幅幅度；基于实时检测的卷扬钢丝绳长度，以单位时间内的第三设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的吊钩高度，以使得所述吊钩到达所述中间位置。

本发明实施例另一方面还提供一种臂架类工程机械，所述臂架类工程机械包括如上所述的吊装控制系统。

进一步地，所述臂架类工程机械为起重机。

通过上述技术方案，通过确定臂架头的停止滑移量，结合吊臂架头与所述指定吊装作业的目标位置之间的距离、所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度以及所述停止滑移变幅幅度，控制所述臂架头停止在所述目标位置，实现了臂架类工程机械吊装作业中臂架头的精准定位，扩展了自动吊装作业的应用场景；另外，由于设备、工况、环境变化带来的臂架类工程机械停止滑动时的变化，在定位至目标位置之前，通过自学习得到本设备当前的停止滑移量，保证了臂架头的精准定位。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例的吊装控制方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例中臂架头与目标位置在水平面投影的示意图；

图3是本发明一实施例的吊装控制方法的流程示意图；

图4是本发明一实施例的吊装控制方法中吊装轨迹的闭环控制策略示意图；

图5是本发明一实施例的吊装控制系统的结构框图；

图6是本发明另一实施例的吊装控制系统的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”、“内、外”通常是表示附图中的方位信息，其并不用以对本发明保护范围的限制，并且其还可以是除了附图所示方位信息的其他方位信息。

如图1所示，本发明一实施例的吊装控制方法，包括：

s11，获取臂架类工程机械的臂架头到达指定吊装作业的目标位置。

其中，可利用定位相机获取指定吊装作业的目标位置的图像，从而确定臂架头将要到达的目标位置，例如，可利用诸如安装在吊臂头部的定位相机实时获取目标位置的图像。

s12，控制所述臂架头以预设速度到达所述目标位置过程中的指定位置，并检测所述臂架头的回转角速度、变幅速度、停止滑移角度以及停止滑移变幅幅度。

关于本发明实施例方法的实施主体，其可以是基于处理器或控制单元来实现的，且该处理器或控制单元可以是原本就属于臂架类工程机械的一部分，例如臂架类工程机械主机，或者包括上位机和下位机，其也还可以是作为新的设备而附加在臂架类工程机械上的，其也依然属于本发明实施例的保护范围内。其中，当包括上位机和下位机时，二者通过总线互联，上位机负责人机交互和规划，下位机负责设备的姿态检测和执行机构的动作控制。另外，为该处理器或控制单元配置一些外设模块或外设功能应当是允许的，例如为其附加传感检测功能、远程通信功能等也应当属于本发明的保护范围内。

在具体应用时，由于臂架类工程机械执行机构的制作不一致、液压元件的控制特性不一致性、液压油粘温特性等因素，使得不同臂架类工程机械设备在不同环境下，其液压机构的低速滑移距离不一致，带来了臂架头定位的误差问题。因此，在本发明实施例中利用了自学习、自适应策略精确定位臂架头的目标位置。在每次臂架头移至指定吊装作业的目标位置之前，需要控制所述臂架头以预设速度(为较小的速度)到达指定位置。其中所述指定位置可根据经验值或各种类型的臂架类工程机械的臂架头的停止滑移量的均值进行设定，从而保证臂架头在所述指定位置与目标位置之间可以有足够的空间位置进行速度滑移以及停止滑移量的测量。

具体的，在所述臂架头到达所述目标位置过程中的指定位置之前，提取指定时间点t1对应的第一回转角度a1和第一变幅幅度l1，并当所述臂架头到达所述指定位置时，停止对所述臂架头的控制，并记录当前时间点t2对应的第二回转角度a2和第二变幅幅度l2。之后，检测所述臂架头停止滑移时的停止滑移时间t3、第三回转角度a3和第三变幅幅度l3。然后，根据va＝(a2-a1)/(t2-t1)，得到所述臂架头的回转角速度va，根据vr＝(l2-l1)/(t2-t1)，得到所述臂架头的变幅速度vr。将所述第三回转角度a3与所述第二回转角度a2之间的差值作为停止滑移角度a0，同时将所述第三变幅幅度l3与所述第二变幅幅度l2之间的差值作为停止滑移变幅幅度r0。

s13，根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离、所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度以及所述停止滑移变幅幅度，控制所述臂架头停止在所述目标位置。

具体的，根据所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度、所述停止滑移变幅幅度、所述第一变幅幅度以及指令延迟时间，得到所述臂架头的提前停止回转角度和提前停止变幅幅度。

其中，根据x＝(va*tc+a0)，得到所述臂架头的提前停止回转角度x，其中，tc为所述指令延迟时间。同时，根据r＝vr*tc+r0，得到所述臂架头的提前停止变幅幅度r。

也就是说，由于实际运行的速度和滑移距离均与实际状态相关，在所述臂架头到达所述目标位置之前，将指令发送的延迟时间(即指令延迟时间)、当前运行的臂架类工程机械的回转角度速度以及变幅速度、以及停止滑移角度与停止滑移变幅幅度均考虑在内，结合了臂架类工程机械的实际运行状态，从而保证了得到的提前停止回转角度和提前停止变幅幅度更加准确，使得臂架头能够在被停止控制后，更加精准地停留在目标位置。

由于步骤s12中在进行滑移量检测时，利用的是预设速度，因此，在根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离，控制所述臂架头达到所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度的时候，为了保证精准度，同样是以所述预设速度控制移动。

其中，根据所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度，在控制所述臂架头以所述预设速度执行回转与变幅动作的过程中，需要实时获取所述臂架头的实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量。然后，根据所述实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量，得到所述臂架头的目标位置的变幅幅度以及在水平面投影的移动距离。

其中，如图2所示为臂架头在移动的过程中的水平面投影情况，根据得到所述目标位置的变幅幅度，其中，c是所述目标位置m的变幅幅度，b是所述实时变幅幅度，a是所述实时回转角度a'的计算值，其中，当0＜a'≤180°时，a＝|a'-90|，当180°＜a'≤360°时，a＝|a'-270|，x为所述目标位置m在以所述臂架头o为原点的水平面投影的x轴上的移动变量，y为所述目标位置在以所述臂架头o为原点的水平面投影的y轴上的移动变量，j1是所述臂架头在以所述臂架类工程机械车身s为原点的水平面投影的y轴上的正负取值，j2是所述目标位置在以所述臂架头o为原点的水平面投影的y轴上的正负取值，i1是所述臂架头在以所述臂架类工程机械车身s为原点的水平面投影的x轴上的正负取值，i2是所述目标位置在以所述臂架头o为原点的水平面投影的x轴上的正负取值。另外，上述以所述臂架头o为原点的水平面投影坐标轴与以所述臂架类工程机械车身s为原点的水平面投影坐标轴上的x轴、y轴平行，且方向一致。

其中，由于所述目标位置在以所述臂架头o为原点的水平面投影以及所述臂架头在以所述臂架类工程机械车身s为原点的水平面投影上的位置不同，会得到不同的正负取值。因此，如图2所示，当所述臂架头o移动至以所述臂架类工程机械车身s为原点的水平面投影的坐标轴的第一象限时，所述目标位置m也在所述坐标轴的第一象限，但是所述目标位置m在以所述臂架头o为原点的水平面投影的坐标轴的第三象限，则j1＝+1，j2＝-1，i1＝+1，i2＝-1。当所述臂架头o移动至以所述臂架类工程机械车身s为原点的水平面投影的坐标轴的第三象限，所述目标位置m在所述坐标轴的第四象限时，所述目标位置m在以所述臂架头o为原点的水平面投影的坐标轴的第一象限，则j1＝-1，j2＝+1，i1＝-1，i2＝+1。其它情况，以此类推，在此不再赘述。

另外，还可根据得到所述臂架头在水平面投影的滑移距离，其中，a为所述滑移距离，也就是所述目标位置与所述臂架头之间在水平面投影上的距离。

另外，为了消除回转在y轴方向上的耦合作用，当获取到所述目标位置的变幅幅度与所述实时变幅幅度之间的差值绝对值等于所述提前停止变幅幅度时，停止所述臂架头的变幅动作，即|c-b|＝r时，停止所述臂架头的变幅动作，保持所述臂架头的回转动作，同时根据所述目标位置的变幅幅度、所述实时变幅幅度以及所述移动距离，得到所述臂架头的提前停止回转角度估值。即根据得到所述臂架头的提前停止回转角度估值，其中，x0是所述提前停止回转角度估值。当获取到所述提前停止回转角度估值等于所述提前停止回转角度时，停止所述臂架头的回转动作，并控制所述臂架头变幅动作至所述提前停止变幅幅度，以使得所述臂架头停止在所述目标位置。

之后，在到达所述提前停止变幅幅度的时候，停止对所述臂架头的变幅控制。停止所述臂架头的控制后，所述臂架头会进行滑移，从而所述臂架头停止滑移至所述目标位置。

可选的，如图3所示，当所述臂架头与所述目标位置之间的距离较远时，安装在其上的定位相机无法获取目标位置的图像，则在控制所述臂架头以预设速度到达所述目标位置过程中的指定位置之前，所述方法还包括步骤s14获取所述臂架头在到达所述指定位置之前的中间位置的吊装轨迹，并按照所述吊装轨迹闭环控制所述臂架类工程机械的吊钩到达所述中间位置，所述吊装轨迹包括所述臂架类工程机械待执行的回转角度、变幅幅度和吊钩高度。

关于本发明实施例中的吊装轨迹的获取方式，其可以是通过以下一种或多种方式来实现的：其一，接收用户操作，例如利用诸如安装在吊臂头部的定位相机实时获取图像，使得用户可确定所述中间位置为所述定位相机可获取的最远、最接近目标位置的位置。之后，确定所接收的用户操作将所述吊钩移至中间位置所对应的所述臂架类工程机械待执行的回转角度、变幅幅度和吊钩高度。作为示例，其可以是通过用户在臂架类工程机械的诸如用户交互界面上的操作来选定待执行的回转角度、变幅幅度和吊钩高度。其二，与远程终端(例如手机、遥控器等)通信，以接收所述吊装轨迹。作为示例，其可以是用户通过手机来输入所述吊装轨迹，并通过手机与臂架类工程机械的控制单元、处理器或上位机的通信交互来实现获取该吊装轨迹。可以理解的是，吊装轨迹所对应的中间位置可以通过三维(x、y和z轴)坐标来界定的，由此，通过用户本地或远程选择操作便可以确定相应的吊钩移至中间位置的吊装轨迹。

另外，所获取的所述吊装轨迹需要满足关节空间距离最短原则，同时考虑超力矩保护、吊钩位置与期望路径的最大偏差保护，并确保吊钩在规避障碍物的前提下，高速运动到中间位置。

在按照所述吊装轨迹闭环控制所述臂架类工程机械的吊钩到达所述中间位置的过程中，如图4所示的闭环控制策略，下位机中的位置控制模块以接收的期望位置和检测反馈的当前位置做位置闭环控制，输出期望速度给速度控制模块；速度控制模块以期望速度与检测的当前速度反馈值做速度闭环控制，输出期望电流值给电流控制模块；电流控制模块以期望电流与实际反馈电流值做闭环控制，输出合适电流给回转、变幅、卷扬机构，控制吊钩按照吊装轨迹运动，平稳高速无碰撞。具体的，由例如下位机，控制回转机构以单位时间内的第一设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的回转角度，并同时可以利用安装在臂架类工程机械的回转机构的回转检测装置，实时检测回转角度，并通过can(controllerareanetwork,控制器局域网络)总线发送给上位机，实现了对回转角度的闭环控制。同时，控制变幅机构以单位时间内的第二设定位移控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的变幅幅度，并可利用安装在吊臂上的变幅检测装置实时检测吊臂起升角度，进而计算变幅幅度，实现了对变幅幅度的闭环控制。另外，控制卷扬机构以单位时间内的第三设定位移控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的吊钩高度，同时利用安装在卷扬的卷筒上的卷扬检测装置，实时检测卷扬钢丝绳长度，进而计算得到吊钩高度，实现了对吊钩高度的闭环控制。

在执行所述吊装轨迹的过程中包括臂架类工程机械的回转、变幅和升降吊钩动作，需说明的是，在这三个动作执行顺序上应不加以限制，其可以是任意的先后执行顺序以实现在三维空间上将吊钩定位至中间位置。

在本发明实施例中，臂架类工程机械在自动吊装的过程中，将吊钩按照获取的吊装轨迹移至中间位置，实现了吊装轨迹的闭环控制。另外，控制所述臂架头以预设速度移至指定位置后，停止对所述吊钩的控制，并检测所述臂架头的回转角速度、变幅速度、停止滑移角度以及停止滑移变幅幅度，解决了臂架类工程机械各种不一致带来的停止滑动量随设备、工况、环境变化的问题，比常规采用的匹配多维度专家参数确定停止滑动量的方法更简便，更准确，不但适用于不同设备的停止滑移量的确定，同样适用于相同设备在不同工况和环境下的停止滑移量的确定。通过结合自学习得到的停止滑移量，使得吊钩可以准确滑移到目标位置。本发明实施例实现了吊钩空间轨迹的按需精准控制，以及吊钩的准确停位控制，不仅扩展了吊装作业的应用场景，还进一步实现了自动吊装作业的控制。

如图5所示，本发明一实施例的吊装控制系统50，包括：获取单元51，用于获取臂架类工程机械的臂架头到达指定吊装作业的目标位置；滑移量确定单元52，用于控制所述臂架头以预设速度到达所述目标位置过程中的指定位置，并检测所述臂架头的回转角速度、变幅速度、停止滑移角度以及停止滑移变幅幅度；目标定位单元53，用于根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离、所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度以及所述停止滑移变幅幅度，控制所述臂架头停止在所述目标位置。

在一些实施方式中，所述滑移量确定单元还用于：

在所述臂架头到达所述目标位置过程中的指定位置之前，提取指定时间点对应的第一回转角度和第一变幅幅度；

当所述臂架头到达所述指定位置时，停止对所述臂架头的控制，并记录当前时间点对应的第二回转角度和第二变幅幅度；

检测所述臂架头停止滑移时的停止滑移时间、第三回转角度和第三变幅幅度；

根据va＝(a2-a1)/(t2-t1)，得到所述臂架头的回转角速度，其中，va为所述回转角速度，a2为所述第二回转角度，a1为所述第一回转角度，t2为所述当前时间点，t1为所述指定时间点；

根据vr＝(l2-l1)/(t2-t1)，得到所述臂架头的变幅速度，其中，vr为所述变幅速度，l2为所述第二变幅幅度，l1为所述第一变幅幅度；

将所述第三回转角度与所述第二回转角度之间的差值作为停止滑移角度；

将所述第三变幅幅度与所述第二变幅幅度之间的差值作为停止滑移变幅幅度。

在一些实施方式中，所述目标定位单元还用于：

根据所述回转角速度、所述变幅速度、所述停止滑移角度、所述停止滑移变幅幅度、所述第一变幅幅度以及指令延迟时间，得到所述臂架头的提前停止回转角度和提前停止变幅幅度；

根据所述臂架头与所述目标位置之间的距离，控制所述臂架头以所述预设速度达到所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度，以使得所述臂架头停止在所述目标位置。

在一些实施方式中，所述目标定位单元还用于：

根据x＝(va*tc+a0)，得到所述臂架头的提前停止回转角度，其中，x为所述提前停止回转角度，va为所述回转角速度，tc为所述指令延迟时间，a0为所述停止滑移角度；

根据r＝vr*tc+r0，得到所述臂架头的提前停止变幅幅度，其中，r为所述提前停止变幅幅度，vr为所述变幅速度，r0为所述停止滑移变幅幅度。

在一些实施方式中，所述目标定位单元还用于：

根据所述提前停止回转角度和提前停止变幅幅度，在控制所述臂架头以所述预设速度执行回转与变幅动作的过程中，获取所述臂架头的实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量；

根据所述实时变幅幅度、实时回转角度以及在水平面投影的坐标轴上的移动变量，得到所述臂架头的目标位置的变幅幅度以及在水平面投影的移动距离；

当获取到所述目标位置的变幅幅度与所述实时变幅幅度之间的差值绝对值等于所述提前停止变幅幅度时，停止所述臂架头的变幅动作；

根据所述目标位置的变幅幅度、所述实时变幅幅度以及所述移动距离，得到所述臂架头的提前停止回转角度估值；

当获取到所述提前停止回转角度估值等于所述提前停止回转角度时，停止所述臂架头的回转动作，并控制所述臂架头变幅动作至所述提前停止变幅幅度，以使得所述臂架头停止在所述目标位置。

在一些实施方式中，所述目标定位单元还用于：

根据得到所述目标位置的变幅幅度，其中，c是所述目标位置的变幅幅度，b是所述实时变幅幅度，a是所述实时回转角度a'的计算值，其中，当0＜a'≤180°时，a＝|a'-90|，当180°＜a'≤360°时，a＝|a'-270|，x为所述臂架头在水平面投影的x轴上的移动变量，y为所述臂架头在水平面投影的y轴上的移动变量，j1是所述臂架头投影在所述臂架类工程机械车身坐标轴的y轴上的正负取值，j2是所述目标位置投影在所述臂架头坐标轴的y轴上的正负取值，i1是所述臂架头投影在所述臂架类工程机械车身坐标轴的x轴上的正负取值，i2是所述目标位置投影在所述臂架头坐标轴的x轴上的正负取值；

根据得到所述臂架头在水平面投影的移动距离，其中，a为所述移动距离。

在一些实施方式中，所述目标定位单元还用于：

根据得到所述臂架头的提前停止回转角度估值，其中，x0是所述提前停止回转角度估值。

在一些实施方式中，如图6所示，所述获取单元51还用于获取所述臂架头在到达所述指定位置之前的中间位置的吊装轨迹，所述吊装轨迹包括所述臂架类工程机械待执行的回转角度、变幅幅度和吊钩高度；所述系统还包括：吊装轨迹执行单元54，用于按照所述吊装轨迹闭环控制所述臂架类工程机械的吊钩到达所述中间位置。

在一些实施方式中，所述吊装轨迹执行单元还用于：基于实时检测的回转角度，以单位时间内的第一设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的回转角度；基于实时检测的吊臂起升角度，以单位时间内的第二设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的变幅幅度；基于实时检测的卷扬钢丝绳长度，以单位时间内的第三设定位移闭环控制所述臂架类工程机械执行所述待执行的吊钩高度，以使得所述吊钩到达所述中间位置。

关于本发明实施例系统的更多的细节可以参照上文关于吊装控制方法的描述，并能够取得与上述的吊装控制方法相同或相应的技术效果，故在此便不赘述。

相应地，本发明一实施例还提供一种臂架类工程机械，所述臂架类工程机械包括如上述实施例所述的吊装控制系统。

进一步地，所述臂架类工程机械为起重机。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。