专利名称：塔机回转臂架的控制方法、设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种塔机回转臂架的控制方法、设备和系统。
背景技术：
在塔机回转系统中，由于回转臂架很长，在速度传递过程中，臂架各部位对速度变化的响应时间不一样，根部响应最快，臂尖响应最慢。当加速时，臂尖滞后，根部超前。当减速时，臂尖超前，根部滞后。这样，会造成臂架力学形变，引起扭臂摆龙现象。目前，塔式起重机回转控制方式有绕线电机加液力耦合器控制、绕线电机加涡流控制、RCV (RotationControl Voltage,回转电压控制器)加力矩润流电机控制等，但这些控制方式在塔机回转启动、运行及停止过程中大惯量起重臂存在扭臂摆龙现象，尤其是80米及以上的长臂，严重影响回转性能及安全，甚至发生折臂事故。现有塔机回转控制技术中无论是变频控制，还是调压控制都仅限于对回转的速度进行控制，而这种控制方式通常存在明显的扭臂摆龙问题。针对相关技术中回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，目前尚未提出有效解决方案。
发明内容
为了提高回转臂架运行的平稳性，本发明提供了一种塔机回转臂架的控制方法、设备和系统。根据本发明的一方面，提供了一种塔机回转臂架的控制方法，该方法包括以下步骤塔机的回转臂架运行过程中，获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差；根据角度差确定臂根与臂尖的位置关系；根据臂根与臂尖的位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。上述获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差包括根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差。上述根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差包括接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角度；对回转臂架的角速度和运行时间进行积分，得到臂根的臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差包括接收臂尖处设置的第一角度检测装置反馈的臂尖角度；接收臂根处设置的第二角度检测装置反馈的臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差包括在设定的采样时长内接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角速度；对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度；对回转臂架的角速度和采样时长进行积分，得到臂根的臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差包括在设定的采样时长内接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角速度；在设定的采样时长内接收臂根处设置的角度检测装置反馈的臂根角速度；对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度，对臂根角速度和采样时长进行积分，得到臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述根据角度差确定臂根与臂尖的位置关系包括如果臂根的角度减去臂尖的角度得到的角度差小于第一设定值，确定臂尖沿运动方向超前于臂根；如果臂根的角度减去臂尖的角度得到的角度差大于第二设定值，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根。上述根据臂根与臂尖的位置关系调节回转臂架的运行速度包括如果臂尖沿运动方向超前于臂根，按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；如果臂尖沿运动方向滞后于臂根，按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。上述设定的加速方式为按照第一设定的时间间隔逐段提高回转臂架的运行速度；上述设定的减速方式为按照第二设定的时间间隔逐段降低回转臂架的运行速度。上述按照第一设定的时间间隔逐段提高回转臂架的运行速度包括按照第一设定的时间间隔中每段时间对应的调整幅度提高回转臂架的运行速度；上述设定的减速方式为按照第二设定的时间间隔逐段降低回转臂架的运行速度包括按照第二设定的时间间隔中每段时间对应的调整幅度降低回转臂架的运行速度。根据本发明的另一方面，提供了一种塔机回转臂架的控制设备，包括角度差获取装置，用于塔机的回转臂架运行过程中，获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差；位置关系确定装置，用于根据角度差获取装置获取的角度差确定臂根与臂尖的位置关系；运行速度调节装置，用于根据位置关系确定装置确定位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。上述角度差获取装置用于根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差。上述位置关系确定装置用于在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差小于第一设定值时，确定臂尖沿运动方向超前于臂根；在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差大于第二设定值时，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根。上述运行速度调节装置用于如果位置关系确定装置确定臂尖沿运动方向超前于臂根，按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；以及如果位置关系确定装置确定臂尖沿运动方向滞后于臂根，按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。根据本发明的又一方面，提供了一种塔机回转臂架的控制系统，该系统包括角度检测装置和控制器；其中，角度检测装置，用于塔机的回转臂架运行过程中，向控制器反馈回转臂架的角度信息；控制器，用于根据角度信息获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差，根据角度差确定臂根与臂尖的位置关系，并根据臂根与臂尖的位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。上述角度检测装置为两个，分别为臂尖处设置的第一角度检测装置，用于检测并反馈臂尖的臂尖角速度；以及臂根处设置的第二角度检测装置，用于检测并反馈臂根的臂根角速度；上述控制器用于在设定的采样时长内接收臂尖角速度和臂根角速度，对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度；对臂根角速度和采样时长进行积分，得到臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。上述控制器还用于在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差小于第一设定值时，确定臂尖沿运动方向超前于臂根；在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差大于第二设定值时，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根；当臂尖沿运动方向超前于臂根时，按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；当臂尖沿运动方向滞后于臂根时，按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。上述系统还包括与控制器连接的变频器；相应地，上述控制器用于将提高或降低回转臂架的运行速度的控制信息发送给变频器；该变频器用于接收控制信息，根据控制信息调整回转臂架的电机的运行速度。本发明通过获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差确定臂根与臂尖的位置关系，并根据该位置关系调节转臂架运行速度以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度，进而降低臂根与臂尖间的扭摆力，提高了回转臂架运行的平稳性，解决了相关技术中的回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，增强了系统的安全性。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据本发明实施例的塔机回转臂架的控制方法的流程图；图2是根据本发明实施例的分段加速控制曲线的示意图；图3是根据本发明实施例的分段减速控制曲线的示意图；图4是根据本发明实施例的塔机回转臂架的控制设备的结构框图；图5是根据本发明实施例的塔机回转臂架的控制系统的结构框图；以及图6是根据本发明实施例的大惯量起重臂的塔机的控制系统结构示意图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明实施例考虑到塔机回转臂架运行过程中可能会出现臂尖与臂根间的回转臂架出现弯曲，为了尽可能降低臂尖与臂根之间的扭摆力，本发明实施例提供了一种塔机回转臂架的控制方法、设备和系统。下面通过具体实施例进行描述。参见图I所示的塔机回转臂架的控制方法的流程图，该方法以在塔机的控制器中应用为例进行说明，具体包括以下步骤步骤S102，塔机的回转臂架运行过程中，控制器获取回转臂架的臂根与臂尖的角
度差;步骤S104，控制器根据上述角度差确定臂根与臂尖的位置关系；该位置关系包括臂尖沿运动方向超前于臂根和臂尖沿运动方向滞后于臂根；步骤S106，控制器根据上述臂根与臂尖的位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。本实施例通过获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差确定臂根与臂尖的位置关系，并依据该位置关系调节转臂架运行速度以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度，进而降低臂 根与臂尖间的扭摆力，提高了回转臂架运行的平稳性，解决了相关技术中的回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，增强了系统的安全性。为了便于操作，本发明实施例采用在回转臂架上设置角度检测装置的方式检测臂尖和/或臂根的角度，基于此，上述控制器获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差可以包括:根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差。具体实现时，可以采用在臂尖处设置一个角度检测装置，也可以采用在臂尖和臂根处各设置一个角度检测装置。对于在臂尖处设置一个角度检测装置的方式，上述控制器可以接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角度；对回转臂架设置的角速度和运行时间进行积分，得到臂根的臂根角度；然后对该臂根角度和臂尖角度进行差运算(例如将臂根角度减去臂尖角度)，即可得到臂根与臂尖的角度差。这种方式因为臂根角度不是直接测量得到的，存在一定的小误差，该误差对后续角度差的计算影响不太大，能够使控制回转臂架运行趋于平稳。对于在臂尖和臂根处各设置一个角度检测装置的方式，上述控制器可以接收臂尖处设置的第一角度检测装置反馈的臂尖角度；以及接收臂根处设置的第二角度检测装置反馈的臂根角度；然后对该臂根角度和臂尖角度进行差运算(例如将臂根角度减去臂尖角度)，得到臂根与臂尖的角度差。这种方式相比于上述在臂尖处设置一个角度检测装置的方式得到的角度差的准确度更高，能够更好地保证控制回转臂架运行的平稳性。另外，上述角度检测装置还可以是测量角速度的装置，基于此，上述臂根与臂尖的角度差还可以采用下述方式获取方式一在设定的采样时长内接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角速度；对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度；对回转臂架的角速度和该采样时长进行积分，得到臂根的臂根角度；对臂根角度和臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。方式二 在设定的采样时长内接收臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角速度；在设定的采样时长内接收臂根处设置的角度检测装置反馈的臂根角速度；对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度；对臂根角速度和该采样时长进行积分，得到臂根角度；对臂根角度和所述臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。本实施例的控制器还可以根据上述角度差和回转臂架当前的运行方向，确定臂根与臂尖的位置关系；本实施例中，如果臂根角度减去臂尖角度得到的角度差小于第一设定值，确定臂尖沿运动方向超前于臂根；如果臂根角度减去臂尖角度得到的角度差大于第二设定值，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根。其中，第一设定值和第二设定值可以根据经验设定。如果臂尖沿运动方向超前于臂根，控制器按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；如果臂尖沿运动方向滞后于臂根，控制器按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。下面以臂根和臂尖处分别设置角度检测装置为例进行说明。回转臂架在稳速运行中，控制器通过给定变频器的运行频率f，由关系式ω=2 π f可以得出ω。由公式d0 =codt，对通过角速度检测装置(即上述第二角度检测装置)实时检测的第一点臂根速度《tl进行时间积分计算出臂架的角位移0tl;同时通过角速度检测装置(即上述第一角度检测装置)实时检测的第二点臂尖速度ω 2对时间的积分计算出臂根的
角位移9t2。其中积分是采用离散化求和的运算方法，S卩Θ =(0山+(042+(0 43+......，当
W ......用采样周期t替换时，求和公式可变为θ= (ωι+ω2+ω3+......)t。然后求出
计算出臂根与臂尖的角位移偏差(即上述角度差)θ1=Δ θ = θ tl- Θ t2。本实施例中，设定的加速方式为按照第一设定的时间间隔逐段提高回转臂架的运行速度；设定的减速方式为按照第二设定的时间间隔逐段降低回转臂架的运行速度。具体实现时，可以按照第一设定的时间间隔中每段时间对应的调整幅度提高回转臂架的运行速度；以及按照第二设定的时间间隔中每段时间对应的调整幅度降低回转臂架的运行速度。例如当角位移偏差ei的值小于-O. 5rad (可以相当于上述第一设定值)时，表明臂尖超前于臂根，采用分段加速控制曲线调节。当角位移偏差ei的值大于O. 5rad(可以相当于上述第二设定值)时，表明臂尖滞后臂根，采用分段减速控制曲线调节。这样，实现塔机水平位置的防扭臂摆龙控制。其中，分段加速控制曲线的示意图如图2所示，分段减速控制曲线的示意图如图3所示，图2和图3中频率是以IHZ (即f2-f\)为一个加减速频率差，加、减速时间是以I秒(即t3-t2)的加减速时间为细化等级。力卩、减速间隔等待时间是I秒(即Vt1)为间隔等级。对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种塔机回转臂架的控制设备，该控制设备可以设置在塔机的控制器上；参见图4所示的塔机回转臂架的控制设备的结构框图，该设备包括以下装置角度差获取装置42，用于塔机的回转臂架运行过程中，获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差；位置关系确定装置44，用于根据角度差获取装置42获取的角度差确定臂根与臂尖的位置关系；运行速度调节装置46，用于根据位置关系确定装置44确定所述位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。本实施例通过获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差确定臂根与臂尖的位置关系，并根据该位置关系调节转臂架运行速度以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度，进而降低臂根与臂尖间的扭摆力，提高了回转臂架运行的平稳性，解决了相关技术中的回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，增强了系统的安全性。其中，角度差获取装置42用于根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差。基于此，该角度差获取装置42可以包括角度差获取单元，用于根据设置在回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算臂根与臂尖的角度差。具体实现时，可以采用上述角度检测装置的设置方式进行，具体角度差的获取方式与上述方法实施例中的方式相同，这里不再赘述。上述位置关系确定装置44用于在臂根角度减去所述臂尖角度得到的角度差小于第一设定值时，确定臂尖沿运动方向超前于所述臂根；在臂根角度减去所述臂尖角度得到的角度差大于第二设定值时，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根。基于此上述运行速度调节装置46用于如果位置关系确定装置44确定臂尖沿运动方向超前于臂根，按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；以及如果位置关系确定装置44确定臂尖沿运动方向滞后于臂根，按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。本发明实施例还提供了一种塔机回转臂架的控制系统，参见图5，该系统包括控制器40和角度检测装置50 ;其中，角度检测装置50，用于塔机的回转臂架运行过程中，向控制器40反馈回转臂架的角度信息；控制器40，用于根据上述角度信息获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差，根据该角度差确定臂根与臂尖的位置关系，并根据臂根与臂尖的位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。本系统通过获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差确定臂根与臂尖的位置关系，根据该位置关系调节转臂架运行速度以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度，进而降低臂根与臂尖间的扭摆力，提高了回转臂架运行的平稳性，解决了相关技术中的回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，增强了系统的安全性。如上所述，本实施例的角度检测装置50优选为两个，分别为臂尖处设置的第一角度检测装置，用于检测并反馈臂尖的臂尖角速度；以及臂根处设置的第二角度检测装置，用于检测并反馈臂根的臂根角速度；相应地，控制器40用于在设定的采样时长内接收上述臂尖角速度和臂根角速度，对臂尖角速度和采样时长进行积分，得到臂尖角度；对臂根角速度和所述采样时长进行积分，得到臂根角度；对臂根角度和所述臂尖角度进行差运算，得到臂根与臂尖的角度差。这样可以使控制器比较精确地计算出臂根与臂尖的角度差，提高对回转臂架的控制精度。本实施例的控制器40还用于根据上述角度差和回转臂架当前的运行方向，确定臂根与臂尖的位置关系，例如在臂根角度减去臂尖角度得到的角度差小于第一设定值时，确定臂尖沿运动方向超前于所述臂根；在臂根角度减去所述臂尖角度得到的角度差大于第二设定值时，确定臂尖沿运动方向滞后于臂根；当臂尖沿运动方向超前于臂根时，按照设定的加速方式提高回转臂架的运行速度；当臂尖沿运动方向滞后于臂根时，按照设定的减速方式降低回转臂架的运行速度。该系统还包括与上述控制器40连接的变频器；相应地，控制器40用于将提高或降低回转臂架的运行速度的控制信息发送给该变频器；该变频器用于接收该控制信息，根据该控制信息调整回转臂架的电机的运行速度。该变频器与控制器通常通过总线连接，这种方式实现简单，控制准确。具体实现上述系统时，控制器40也可以采用上述塔机回转臂架的控制设备的结构实现，例如图4所示的结构。上述实现方式中，如果臂根与臂尖的角度差在第一设定值和第二设定值之间时，可以按照原有控制方式控制回转臂架的运行。本发明实施例中，将塔机回转机构(即上述回转臂架)作为控制对象，采用角速度检测装置对臂架进行检测，并把检测量作为控制电机速度的目标量，对起重臂实现速度跟踪的闭环控制，达到防扭臂的控制效果。下面以大惯量起重臂的塔机为例进行说明，大惯量起重臂的塔机的回转臂架比较长，在速度传递过程中，臂架各部位对速度变化的响应时间不一样，根部响应最快，臂尖响应最慢。因此，当加速时，臂尖滞后，根部超前。当减速时，臂尖超前，根部滞后。这样，比较容易造成臂架力学形变，即出现上述臂根与臂尖的角度差不在第一设定值与第二设定值之间的现象，导致回转臂架扭臂摆龙。按照上述实施例中的实现方法，本实施例采用可编程逻
10辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)和变频器与先进检测元件相结合的控制方案，实现塔机回转运行中及停止就位时的平稳性能，防止大惯性起重臂的扭臂摆龙运动。如图6所示的大惯量起重臂的塔机的控制系统结构示意图，本控制系统由PLC、变频器、电磁制动装置、档位给定模块、电机、减速机构、回转支撑机构、回转臂架、速度检测装置等组成。其中，电机(即图中的M13 )是执行机构；PLC作为一级控制器发出控制信号和命令;变频器作为二级控制器与PLC进行串口通讯，控制电机的方向及速度；速度检测装置实时检测回转臂架的水平运行速度；电磁制动装置用于紧急情况下的制动停止。本实施例中，图6中的PLC包括与档位给定模块相连的档位处理模块、与变频器相连的速度调节模块、与速度检测装置相连的速度信号处理模块和与电磁制动装置相连的制动控制模块。基于此，图6所示系统的控制方案具体实现原理如下在臂架上布置两个速度检测装置，第一个点在臂架不易变形接近臂根处，第二个点布置在臂尖，对臂架两点的速度进行检测。当不同的档位信号给定时，PLC的档位处理模块对档位信号进行处理后，速度调节模块通过MODBUS协议与变频器进行串口通信，给定变频器驱动电机的运行速度和方向的控制信号，实现对电机速度控制。速度检测装置实时检测回转臂架的速度，反馈给PLC，PLC通过MODBUS协议与速度检测装置进行串口通信采集角速度信号。在PLC中利用实时反馈的速度通过控制算法对电机运行速度进行调节，实现臂架速度对臂架速度的实时跟随控制，从而达到防扭臂摆龙的效果。其中，PLC采用的制算法是基于对塔机回转臂力学分析确定的，本实施例在加速过程中采用分段加速控制，在减速过程中采用分段减速控制，使臂尖速度对臂根速度有个适应过程。上述PLC和变频器与先进检测元件(即速度检测装置)相结合的控制方案，充分利用PLC和变频器的优点，实现防扭臂摆龙控制；采用PLC与变频器通信的方式，使控制系统变得更灵活和智能，并且接线简单，检修方便；塔机运行更平稳，启动、停止就位性能更好，减少因扭臂摆龙造成的折臂事故。上述实施例是基于塔机回转控制系统研发而成的，适用于各种采用PLC和变频器与速度检测装置相结合的吊重回转或水平运动防扭臂控制系统。从以上的描述中，可以看出本发明上述实施例通过获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差，并在该角度差大于预定值时，调节转臂架运行速度以减小臂根与臂尖的角度差，进而降低臂根与臂尖间的扭摆力，提高了回转臂架运行的平稳性，解决了相关技术中的回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，在加速过程采用分段加速和减速过程分段减速的控制策略，使臂尖速度对臂根速度有个适应过程，增强了系统的安全性。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种塔机回转臂架的控制方法，其特征在于，包括 塔机的回转臂架运行过程中，获取所述回转臂架的臂根与臂尖的角度差； 根据所述角度差确定所述臂根与臂尖的位置关系； 根据所述臂根与臂尖的位置关系调节所述回转臂架的运行速度，以减小所述臂根与臂尖间的角度偏离程度。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，获取所述回转臂架的臂根与臂尖的角度差包括 根据设置在所述回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算所述臂根与臂尖的角度差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据设置在所述回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算所述臂根与臂尖的角度差包括 接收所述臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角度； 对所述回转臂架的角速度和运行时间进行积分，得到所述臂根的臂根角度； 对所述臂根角度和所述臂尖角度进行差运算，得到所述臂根与臂尖的角度差。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据设置在所述回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算所述臂根与臂尖的角度差包括 接收所述臂尖处设置的第一角度检测装置反馈的臂尖角度； 接收所述臂根处设置的第二角度检测装置反馈的臂根角度； 对所述臂根角度和所述臂尖角度进行差运算，得到所述臂根与臂尖的角度差。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据设置在所述回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算所述臂根与臂尖的角度差包括 在设定的采样时长内接收所述臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角速度； 对所述臂尖角速度和所述采样时长进行积分，得到臂尖角度；对所述回转臂架的角速度和所述采样时长进行积分，得到所述臂根的臂根角度； 对所述臂根角度和所述臂尖角度进行差运算，得到所述臂根与臂尖的角度差。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据设置在所述回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算所述臂根与臂尖的角度差包括 在设定的采样时长内接收所述臂尖处设置的角度检测装置反馈的臂尖角速度； 在所述设定的采样时长内接收所述臂根处设置的角度检测装置反馈的臂根角速度；对所述臂尖角速度和所述采样时长进行积分，得到臂尖角度，对所述臂根角速度和所述采样时长进行积分，得到臂根角度； 对所述臂根角度和所述臂尖角度进行差运算，得到所述臂根与臂尖的角度差。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述角度差确定所述臂根与臂尖的位置关系包括 如果所述臂根的角度减去所述臂尖的角度得到的角度差小于第一设定值，确定所述臂尖沿运动方向超前于所述臂根； 如果所述臂根的角度减去所述臂尖的角度得到的角度差大于第二设定值，确定所述臂尖沿运动方向滞后于所述臂根。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述臂根与臂尖的位置关系调节所述回转臂架的运行速度包括 如果所述臂尖沿运动方向超前于所述臂根，按照设定的加速方式提高所述回转臂架的运行速度； 如果所述臂尖沿运动方向滞后于所述臂根，按照设定的减速方式降低所述回转臂架的运行速度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述设定的加速方式为按照第一设定的时间间隔逐段提高所述回转臂架的运行速度； 所述设定的减速方式为按照第二设定的时间间隔逐段降低所述回转臂架的运行速度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述按照第一设定的时间间隔逐段提高所述回转臂架的运行速度包括按照第一设定的时间间隔中每段时间对应的调整幅度提高所述回转臂架的运行速度； 所述设定的减速方式为按照第二设定的时间间隔逐段降低所述回转臂架的运行速度包括按照第二设定的时间间隔中每段时间对应的调整幅度降低所述回转臂架的运行速度。
11.一种塔机回转臂架的控制设备，其特征在于，包括 角度差获取装置，用于塔机的回转臂架运行过程中，获取所述回转臂架的臂根与臂尖的角度差； 位置关系确定装置，用于根据所述角度差获取装置获取的所述角度差确定所述臂根与臂尖的位置关系； 运行速度调节装置，用于根据所述位置关系确定装置确定所述位置关系调节所述回转臂架的运行速度，以减小所述臂根与臂尖间的角度偏离程度。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述角度差获取装置用于根据设置在所述回转臂架上的角度检测装置反馈的角度信息，计算所述臂根与臂尖的角度差。
13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述位置关系确定装置用于在所述臂根角度减去所述臂尖角度得到的角度差小于第一设定值时，确定所述臂尖沿运动方向超前于所述臂根；在所述臂根角度减去所述臂尖角度得到的角度差大于第二设定值时，确定所述臂尖沿运动方向滞后于所述臂根。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述运行速度调节装置用于如果所述位置关系确定装置确定所述臂尖沿运动方向超前于所述臂根，按照设定的加速方式提高所述回转臂架的运行速度；以及如果所述位置关系确定装置确定所述臂尖沿运动方向滞后于所述臂根，按照设定的减速方式降低所述回转臂架的运行速度。
15.一种塔机回转臂架的控制系统，其特征在于，包括角度检测装置和控制器；其中，所述角度检测装置，用于塔机的回转臂架运行过程中，向所述控制器反馈所述回转臂架的角度信息； 所述控制器，用于根据所述角度信息获取所述回转臂架的臂根与臂尖的角度差，根据所述角度差确定所述臂根与臂尖的位置关系，并根据所述臂根与臂尖的位置关系调节所述回转臂架的运行速度，以减小所述臂根与臂尖间的角度偏离程度。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述角度检测装置为两个，分别为所述臂尖处设置的第一角度检测装置，用于检测并反馈所述臂尖的臂尖角速度；以及所述臂根处设置的第二角度检测装置，用于检测并反馈所述臂根的臂根角速度； 所述控制器用于在设定的采样时长内接收所述臂尖角速度和所述臂根角速度，对所述臂尖角速度和所述采样时长进行积分，得到臂尖角度；对所述臂根角速度和所述采样时长进行积分，得到臂根角度；对所述臂根角度和所述臂尖角度进行差运算，得到所述臂根与臂尖的角度差。
17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于， 所述控制器还用于在所述臂根角度减去所述臂尖角度得到的角度差小于第一设定值时，确定所述臂尖沿运动方向超前于所述臂根；在所述臂根角度减去所述臂尖角度得到的角度差大于第二设定值时，确定所述臂尖沿运动方向滞后于所述臂根；当所述臂尖沿运动方向超前于所述臂根时，按照设定的加速方式提高所述回转臂架的运行速度；当所述臂尖沿运动方向滞后于所述臂根时，按照设定的减速方式降低所述回转臂架的运行速度。
18.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制器连接的变频器；所述控制器用于将提高或降低所述回转臂架的运行速度的控制信息发送给所述变频器； 所述变频器用于接收所述控制信息，根据所述控制信息调整所述回转臂架的电机的运行速度。
全文摘要
本发明提供了一种塔机回转臂架的控制方法、设备和系统。其中，该方法包括塔机的回转臂架运行过程中，获取回转臂架的臂根与臂尖的角度差；根据上述角度差确定臂根与臂尖的位置关系，根据该位置关系调节回转臂架的运行速度，以减小臂根与臂尖间的角度偏离程度。本发明提高了回转臂架运行的平稳性，解决了相关技术中的回转臂架控制方式存在明显扭臂摆龙的问题，增强了系统的安全性。
文档编号B66C13/16GK102923577SQ20121045755
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者衣磊, 何首文 申请人:中联重科股份有限公司