CN114200942A - 一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位***及方法,属于冶金库区智能化控制技术领域。本发明在无人天车自动运行过程中,库管***下发的路径信息中存在多个避让点的情况下,提前进行路径预测与规划,在带防摇摆控制的情况下,实现天车全程速度控制与精准定位且在路径运行过程中不存在天车机构折返运行的过程,做到全程不停车、天车整体运行效率最大化的天车自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及冶金库区智能化控制技术领域,更具体地说,涉及一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位***及方法。
背景技术
在多数的冶金库区,都会涉及到天车的作业。传统都是由处于地面上的天车指挥人员(指车工)通过对讲机指挥天车操作工完成天车作业任务。不同天车有不同的指挥人员指挥作业,由于天车轨道较长、地面指挥人员视野狭窄以及各指挥人员之间沟通不畅等因素的存在,在多台天车同时执行任务过程中,一台天车等待另一台天车,甚至是倒车的情形时有发生,这不仅严重影响了正常的作业生产,而且存在很大的安全隐患问题。
无人天车、天车智能化运行是工业生产发展的必然趋势。目前,已有越来越多的库区实施了天车无人化控制,即天车由库管***下发的具体路径信息实现无人自动取放吊。但由于库区环境多变,在路径信息中存在多个避让点的情况,天车需到达避让点后停车,再进入下一个避让点,存在频繁启动停止、加速、减速过程。在一定程度上影响了天车的整体运行效率,提升了设备整体能耗。
经检索,关于无人天车的智能化运行,已存在较多的解决方案。如专利申请号为202011233252.0的专利,公开了一种自动获取无人天车最优作业路径的方法;该申请案首先进行数据信息设置,然后采用应景式障碍物规避方法计算,通过综合参数设置与比较,天车工单类型和工单状态转变计算出当前应对的策略并给出作业路径;并依据路径规划策略,对作业路径进行格式化并下发。该申请案缩短了天车作业路径上转折点的个数,同时降低了天车因路过转折点减速的概率,从而提高了天车作业效率。但该申请案在天车速度控制与精准定位方面仍有所欠缺,有待进一步改进。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位***及方法;本发明在无人天车自动运行过程中,库管***下发的路径信息中存在多个避让点的情况下,提前进行路径预测与规划,在带防摇摆控制的情况下,实现天车全程速度控制与精准定位且在路径运行过程中不存在天车机构折返运行的过程,做到全程不停车、天车整体运行效率最大化的天车自动控制。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位***,包括天车运行信息获取单元、天车路径预测及规划单元、天车运行区间设定单元、速度控制曲线及优化单元、防摇摆控制单元、天车运行速度与定位控制单元;其中:
天车运行信息获取单元获取天车实际位置及相应避让点信息;
天车路径预测及规划单元提前进行路径预测与规划,对于避让点、目标点运行过程中不在允许运行区域范围的进行报警,同时判别天车从当前位置至下一个避让点运行的实际方向,提前对全程运行方向上不存在折返运行的路径进行规划,对存在折返点的路径进行记录并划分成多段路径进行规划;
天车运行区间设定单元根据设定的天车运行机构的运行最大速度,以及对应的加减速时间,以及防摇摆控制单元所设定的相关参数,转化为天车运行机构的运行距离标准,同时根据设定的天车匀速运行窗口限制比例,设定天车运行路径区间;
速度控制曲线及优化单元,根据天车运行路径区间对应生成相应的速度曲线并进行优化;
天车运行速度与定位控制单元结合防摇摆控制单元,根据天车运行的实际位置判别出实际运行的区间,根据天车摆动距离计算出修正量,结合速度控制曲线完成天车运行速度的精准控制与到达最终目标点的精确定位。
本发明的一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位的方法,包括如下步骤:
(1)根据库管***下发的天车调度任务,获取天车运行避让点信息,结合天车当前实际位置,生成相应坐标矩阵信息,***和规划出相应天车的运行路径;
(2)根据设定天车运行机构的运行最大速度以及对应的加减速时间,以及防摇摆控制单元所设定的相关参数,转化为天车运行机构的运行距离标准,结合电机工艺设定的天车匀速运行窗口限制比例并进行调试,设定天车运行路径区间;
(3)根据工艺设备情况优化天车运行限制比例的设定值并进行调试,减少天车运行时产生的摆动;
(4)根据天车运行路径区间对应生成相应的速度曲线,并根据当前区间内大车、小车运行距离,以及下一段区间内大车、小车运行距离,及区间与区间之间切换点信息,并根据相应设定比例计算每个区间内的大车区域限速、小车对大车运行限速、大车区域切换终末限速及全程运行限速,并将限速值进行比较,比较后的数值用于优化速度曲线;
(5)将优化后的速度曲线在不带防摇摆控制单元的情况下进行调试,并根据天车机构实际运行速度曲线对比例设定进行优化调整,进一步优化速度曲线;
(6)将优化后的速度曲线结合防摇摆控制单元,对天车运行速度与定位控制单元进一步做修正,并调试优化防摇摆控制单元相关参数,完成全程天车运行速度的精准控制与到达最终目标点的精确定位。
更进一步地,库区管理***下发天车调度任务前,天车运行信息获取单元会提前获取库区内所有天车实际运行位置信息及对应天车运行状态,并结合即将执行任务的天车所需运行到的目标点,提前生成路径及相应的避让点,该路径带有方向性,对行程过程中不在允许运行区域范围内的直接进行报警提示;
库管***下发天车调度任务时,天车运行信息获取单元根据生成的天车实际位置及相应避让点信息,判别天车从当前位置至下一个避让点运行的实际方向,提前对全程运行方向上不存在折返运行的路径进行规划,对存在折返点的路径进行记录并划分成多段路径进行规划。
更进一步地,对***设定的天车预加减速时间,需结合防摇摆装置内采集到的天车吊装机构在大车运行方向和小车运行方向上的晃动情况,在不带防摇摆装置的前提下,提前对该数据进行处理与记录,并连续测试短距离、中距离、长距离的多种情况,形成多个预加减速时间放大或缩小的比例系数K,最终形成关于天车运行距离与预加减速时间的参考数值函数,并将该函数运用于***中,在预加减速时间设定时,实时的根据该参考数值函数进行区间上的划分与设定。
更进一步地,对于生成的速度控制曲线及其优化,在不存在折返点的情况下:
天车开始运行前,根据起始点、目标点、避让点已划分好的区间,根据区间长度及运行方向,得到在每一段区间内的最大允许运行速度作为参考值计入每一段区间的速度控制曲线内;
对于三轴联动的运行情况,在吊装运行轴方向运行时,根据吊装运行轴运行到允许三轴联动的高度的预计时间,并将该时间纳入第一段区间及最终段区间所需控制的速度曲线内;
计算大车、小车在每段区间运行的速度比例,并根据两个轴的运行距离,根据提前设定的两个轴的运行比例系数,计算出大车、小车的比例区间限速值;
计算当前区间运行速度到达下一段区间运行速度所需的距离,在速度控制曲线中提前规划预加减速点,当运行到该点时速度控制曲线进行进一步的优化,同时将在该阶段产生的新区间命名为区间切换新区间,在该区间内运行独立的速度控制标准;
在当运行机构到达存在最终目标位的区间时,在最后一个区间内设置一定的爬坡区,爬坡区的设置根据前段区间的终末速度与该区间的起始速度决定。
更进一步地,对于生成的速度控制曲线及其优化,在存在折返点的情况下:
对所有运行区间进行计算时,在通过折返点处设置新的切换区间,该区间的提前减速点设置优先考虑通过该点的情况及运行机构的能力,做到0速度切换在最短时间内完成;
根据天车实际运行位置及相应运行区间,结合当前区间内的速度曲线,以及根据当前区间内大车、小车实际运行距离及速度做一定的补偿,做到区间之间、通过避让点、到达目标点的平滑切换、无速度突变;
结合天车防摇摆控制单元,对获取到的天车摆动情况结合区间速度进行一定范围内的天车运行速度修正,确保天车在每一段区间运行时平稳且在全程运行时高效。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
(1)本发明实现了在无人天车自动运行过程中,存在避让点的情况下,提前进行路径预测与规划,在带防摇摆控制的情况下,实现天车全程速度控制与精准定位,在运行过程中不存在天车机构折返运行的过程,做到全程不停车,天车整体运行效率最大化、天车运行平稳性高的天车自动控制。
(2)本发明对于无人天车自动控制提高运行效率,降低电机频繁启停,节约设备能耗有着重要意义,在无人天车自动控制领域具有良好的市场和可推广性。
附图说明
图1为本发明的无人天车全程速度控制与精准定位方法的流程图;
图2为本发明中无人天车避让点示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
结合图1和图2,本实施例为实现无人天车全程速度控制与精准定位,其控制***主要包括天车运行信息获取单元、天车路径预测及规划单元、天车运行区间设定单元、速度控制曲线及优化单元、防摇摆控制单元、天车运行速度与定位控制单元。
库管***下发天车调度任务时,天车运行信息获取单元获取天车实际位置及相应避让点信息。根据天车实际位置及相应避让点信息,天车路径预测及规划单元提前进行路径预测与规划,对于避让点、目标点运行过程中不在允许运行区域范围的进行报警,同时判别天车从当前位置至下一个避让点运行的实际方向,提前对全程运行方向上不存在折返运行的路径进行规划,对存在折返点的路径进行记录并划分成多段路径进行规划。
天车运行区间设定单元,根据设定的天车运行机构(天车大车机构、小车机构)的运行最大速度以及对应的加减速时间,以及防摇摆控制单元所设定的相关参数,转化为天车运行机构的运行距离标准,同时根据设定的天车匀速运行窗口限制比例,设定天车运行路径区间。
速度控制曲线及优化单元,根据天车运行路径区间对应生成相应的速度曲线。当前区间内的速度曲线,会根据当前区间内大车、小车运行距离以及下一段区间内大车、小车运行距离及区间与区间之间切换时做到平滑切换、无速度突变,通过对每个区间内的大车区域限速、小车对大车运行限速、大车区域切换终末限速及全程运行限速对速度曲线进行合理优化,结合天车防摇摆控制单元,控制天车在每一段区间运行时平稳并在全程运行时高效。
天车运行速度与定位控制单元结合防摇摆控制单元,根据天车运行的实际位置判别出实际运行的区间,根据天车摆动距离计算出修正量,结合速度控制曲线完成天车运行速度的精准控制与到达最终目标点的精确定位。
本实施例主要通过对全程路径的***和规划,形成相应运行区间,对每段区间内天车运行速度形成相应速度控制曲线,并结合放摇摆模块完成对天车运行速度、定位的精准控制,从而实现全程不停车的天车无人控制。具体实施如下:
(1)根据库管***下发的天车调度任务,获取天车运行避让点信息,结合天车当前实际位置,生成相应坐标矩阵信息,***和规划出相应天车的运行区间。
(2)根据设定天车运行机构(天车大车机构、小车机构)的运行最大速度Vmax以及对应的加减速时间T_ACC、T_DEL,与***设定的预加减速时间T_X_ACC、T_X_DEL以及防摇摆控制单元所设定的相关参数(加减速时间修正F_ah,不考虑加速减速区分,用统一的值;若需考虑加速过程或减速过程的时间修正,需根据需要进行调整),转化为天车运行机构的运行距离标准,结合电机工艺设定的天车匀速运行窗口限制比例(S_Limit)并进行调试,并根据调试性能曲线设定修正参数(Kt)进行参数的进一步优化调整。
运行距离标准计算公式:
S=((Vmax*(T_ACC+T_X_ACC+F_ah))/2+(Vmax*(T_DEL+T_X_DEL+F_ah))/2)/(1-S_Limit*Kt)+C(C为补充常量,用于修正机构本体运行差异的运行距离)
(3)根据工艺设备情况优化天车运行限制比例的设定值、防摇摆控制单元的设定值并进行调试,减少天车运行时产生的摆动。
(4)根据当前区间内大车、小车运行距离以及下一段区间内大车、小车运行距离及区间与区间之间切换点信息,并根据相应设定比例计算每个区间内的大车区域限速、小车对大车运行限速、大车区域切换终末限速及全程运行限速,并将限速值进行比较,比较后的数值用于优化速度曲线。
(5)将优化后的速度曲线在不带防摇摆控制单元的情况下进行调试,并根据天车机构实际运行速度曲线对比例设定进行优化调整,进一步优化速度曲线。
(6)将优化后的速度曲线结合防摇摆控制单元,对速度控制单元与定位控制单元进一步做修正,并调试优化防摇摆控制单元相关参数,完成全程天车运行速度的精准控制与到达最终目标点的精确定位。
实施例2
库区管理***下发天车调度任务前,天车运行信息获取单元会提前获取库区内所有天车实际运行位置信息及对应天车运行状态,并根据这些信息结合即将需要执行任务的天车所需运行到的目标点,提前生成路径及相应的避让点,该路径带有方向性,对行程过程中不在允许运行区域范围内的直接进行报警提示。
天车运行信息获取单元获取如下信息:
库区内0N#天车实际坐标信息C0N(Xn,Yn)
天车运行状态信息(1运行,0停止)
若处在运行状态,则存在方向信息(1正方向,0反方向)及运行天车最终目标位置信息(PXn,PYn)
路径预测过程中,会针对库区内存在的避让区域,以该避让区域中心点作为圆心,以设定的危险区域避让允许范围为半径,形成一个圆形避让区域,与危险区域圆形相切部分为可选定避让点区域集合,结合起始点到目标点的直线行走路径,合理规划出天车避让点,在路径上最优化天车行走距离。
库管***下发天车调度任务时,天车运行信息获取单元根据生成的天车实际位置及相应避让点信息,判别天车从当前位置至下一个避让点运行的实际方向,提前对全程运行方向上不存在折返运行的路径进行规划,对存在折返点的路径进行记录并划分成多段路径进行规划。
(1)不存在折返点情况
起始点、避让点、目标点之间形成的路径在X轴运行方向完全一致。
此时天车在通过避让点时速度可以不为0,会根据每个避让点前后段情况进行多段优化处理,以提升天车整体运行效率。
(2)存在折返点情况
起始点、避让点、目标点之间形成的路径在X轴运行方向不一致。
此时天车在通过X轴方向相反点时存在一个速度为0的区间,电机转动方向出现变化,需要综合考虑0速度区间的切换点。
天车运行区间设定单元,根据获得的避让点信息以及起始点、目标点,划分成为多段行走路径,这些路径需要进行进一步的整合处理。
根据设定天车运行机构(天车大车机构、小车机构)的运行最大速度Vmax以及对应的加减速时间T_ACC、T_DEL,与***设定的预加减速时间T_X_ACC、T_X_DEL以及防摇摆控制单元所设定的相关参数(加减速时间修正F_ah),转化为天车运行机构的运行距离标准,结合电机工艺设定的天车匀速运行窗口限制比例(S_Limit)并进行调试,并根据调试性能曲线设定修正参数(Kt)进行参数的进一步优化调整。
运行距离标准计算公式:
S=((Vmax*(T_ACC+T_X_ACC+F_ah))/2+(Vmax*(T_DEL+T_X_DEL+F_ah))/2)/(1-S_Limit*Kt)+C(C为补充常量,用于修正机构本体运行差异的运行距离)
以天车大车机构为例,大车变频器自身所设定的加速到最大速度时间约为6秒,减速到0速度时间约为7秒,根据大车实际测量出的实际最大速度2.17米每秒,可计算出大车在加减速行走时通过的距离,同理,也可计算出小车在加减速行走时通过的距离(该距离均按照实际运行情况进行计算,获取值为基础的运行距离标准,在该标准上,进行参数调试与优化)
由于自动控制情况下,天车运行要求平稳且高效,对***设定的预加减速时间需要经过多次实际测试,该时间的设置需要与天车运行效率挂钩,并实现天车的平滑启动与停止,该时间的设定同时结合了防摇摆装置内采集到的天车吊装机构在大车运行方向和小车运行方向上的晃动情况,具体得到在不同高度下吊装机构的在大车机构、小车机构方向上晃动的具体距离,在不带防摇摆装置的前提下,提前对该数据进行处理与记录,并连续测试大车机构、小车机构单独运行、联体运行短距离、中距离、长距离的多种情况,形成多个预加减速时间放大或缩小的比例系数K1、K2、K3、K4,最终形成关于天车运行距离与预加减速时间的参考数值函数,并将该函数运用于***中,在预加减速时间设定时,实时的根据该参考数值函数进行区间上的划分与设定,达到天车在加减速段上控制的契合,做到在天车运行效率和天车运行平稳度的匹配。同时根据实际运行距离,***需根据工艺设定的天车匀速运行窗口限制比例,实时的更改天车的最大允许运行速度,从而设定天车运行路径区间内的情况。
修正后的运行距离标准函数为:
S=((Vmax*(T_ACC+K1*T_X_ACC+K3*F_ah))/2+(Vmax*(T_DEL+K2*T_X_DEL+K4*F_ah))/2)/(1-S_Limit*Kt)+C(C为补充常量,用于修正机构本体运行差异的运行距离)
修正后的区间基础允许运行速度为
TL_V_Limit=SQRT((2*(1-S_Limit*Kt)*Real_S_Pos*(T_A_ACC+T_A_XACC)*(T_A_DEL+T_A_XDEL))/(T_A_ACC+T_A_XACC+T_A_DEL+T_A_XDEL)+C);
其中,SQRT代表开平方,T_A_ACC、T_A_DEL、T_A_XACC、T_A_XDEL分别为加速度、减速度、预加速度、预减速度。C为补充常量,用于修正机构本体运行差异的速度值(注:所有计算涉及到加减速、速度均带方向)
速度控制曲线及优化单元,作为无人天车全程速度控制与精准定位的核心单元,其包含多个功能子块。
(1)针对于不存在折返点情况
(1.1)天车开始运行前,根据起始点、目标点、避让点已划分好多段区间,根据区间长度(公式中的Real_S_Pos)及运行方向,得到在每一段区间内的最大允许运行速度作为参考值计入每一段区间的速度控制曲线内。
(1.2)由于存在三轴联动的运行情况,在吊装运行轴方向运行时,会根据吊装运行轴运行到允许三轴联动的高度的预计时间,转化为修正系数,并将该系数纳入第一段区间及最终段区间所需控制的速度曲线内,从而提升运行效率。
(1.3)计算大车、小车在每段区间运行的速度比例,并根据两个轴的运行距离(即大车小车在该区间运行的具体距离,数学上指的是由当前位置到目标位置的X轴分量差值和Y轴分量差值),根据提前设定好的两个轴的运行比例系数,计算出大车、小车的比例区间限速值,该值可以保障在天车运行过程中,大小车联动行走时基本根据直线方式进行行走,确保路程的最短化及避让区间的半径最优化。
(1.4)区间间的速度切换与速度优化
为了保证天车运行在经过避让点时平稳高效,也就是天车在每一段运行区间切换时能够在保证安全的前提下速度不为0,要求在天车在到达区间末端时的速度和下一段区间的速度要统一。
此时需要考虑多个区间间的协同问题。需要计算当前区间运行速度到达下一段区间运行速度所需的距离,其关键在于速度的连续性,不能产生突变。因此,需要在速度控制曲线中提前规划预加减速点,该点作为区间的特征点存在,同时在该阶段产生的新的区间我们命名为区间切换新区间,在该区间内运行时会有新的速度控制标准,该标准会根据实际运行速度、实际运行距离结合该新区间的距离长度、最大允许运行速度等进行实际的调整,当运行到该点时速度控制曲线进行重新优化,以确保区间切换时的平滑稳定。
(1.5)运行机构定位优化
在当运行机构到达存在最终目标位的区间时,为了实现更加精准的定位,在最后一个区间内设置一定的爬坡区,爬坡区的长短决定了定位的精确程度与天车的稳定性。爬坡区的设置会根据前段区间的终末速度与该区间的起始速度所决定,尽可能的保证在高效运行的情况下达到更好的定位控制。
(2)针对于存在折返点情况
此时路径中可能会存在重复区间段,在折返点处其速度为0。这时对所有运行区间进行计算时,在通过折返点处考虑速度减速完成到反向加速过程最短,会设置新的切换区间。与正常区间切换不同,该区间的提前减速点设置会优先考虑通过该点的情况并优先考虑运行机构的能力,从而基本做到0速度切换在最短时间内完成。
根据天车实际运行位置及相应运行区间,结合当前区间内的速度曲线,以及根据当前区间内大车、小车实际运行距离及速度做一定的补偿,做到区间之间、通过避让点、到达目标点的平滑切换、无速度突变。
结合天车防摇摆控制单元,对获取到的天车摆动情况结合区间速度进行一定范围内的天车运行速度修正,具体来说,就是根据防摇摆控制单元所反馈的数据,若是向正方向摆动厉害,在正方向上加上一定的速度做修正,反之减少速度值,以减少天车的摆动。具体修正值根据摆动幅度、运行的实际情况及距离目标点的距离得到。确保天车在每一段区间运行时平稳且在全程运行时高效。最终完成天车运行速度的精准控制与到达最终目标点的精确定位。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位***,其特征在于:包括天车运行信息获取单元、天车路径预测及规划单元、天车运行区间设定单元、速度控制曲线及优化单元、防摇摆控制单元、天车运行速度与定位控制单元;其中:
天车运行信息获取单元获取天车实际位置及相应避让点信息;
天车路径预测及规划单元提前进行路径预测与规划,对于避让点、目标点运行过程中不在允许运行区域范围的进行报警,同时判别天车从当前位置至下一个避让点运行的实际方向,提前对全程运行方向上不存在折返运行的路径进行规划,对存在折返点的路径进行记录并划分成多段路径进行规划;
天车运行区间设定单元根据设定的天车运行机构的运行最大速度,以及对应的加减速时间,以及防摇摆控制单元所设定的相关参数,转化为天车运行机构的运行距离标准,同时根据设定的天车匀速运行窗口限制比例,设定天车运行路径区间;
速度控制曲线及优化单元,根据天车运行路径区间对应生成相应的速度曲线并进行优化;
天车运行速度与定位控制单元结合防摇摆控制单元,根据天车运行的实际位置判别出实际运行的区间,根据天车摆动距离计算出修正量,结合速度控制曲线完成天车运行速度的精准控制与到达最终目标点的精确定位。
2.利用权利要求1所述的***进行全程速度规划控制与定位的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)根据库管***下发的天车调度任务,获取天车运行避让点信息,结合天车当前实际位置,生成相应坐标矩阵信息,***和规划出相应天车的运行路径;
(2)根据设定天车运行机构的运行最大速度以及对应的加减速时间,以及防摇摆控制单元所设定的相关参数,转化为天车运行机构的运行距离标准,结合电机工艺设定的天车匀速运行窗口限制比例并进行调试,设定天车运行路径区间;
(3)根据工艺设备情况优化天车运行限制比例的设定值并进行调试,减少天车运行时产生的摆动;
(4)根据天车运行路径区间对应生成相应的速度曲线,并根据当前区间内大车、小车运行距离,以及下一段区间内大车、小车运行距离,及区间与区间之间切换点信息,并根据相应设定比例计算每个区间内的大车区域限速、小车对大车运行限速、大车区域切换终末限速及全程运行限速,并将限速值进行比较,比较后的数值用于优化速度曲线;
(5)将优化后的速度曲线在不带防摇摆控制单元的情况下进行调试,并根据天车机构实际运行速度曲线对比例设定进行优化调整,进一步优化速度曲线;
(6)将优化后的速度曲线结合防摇摆控制单元,对天车运行速度与定位控制单元进一步做修正,并调试优化防摇摆控制单元相关参数,完成全程天车运行速度的精准控制与到达最终目标点的精确定位。
3.根据权利要求2所述的一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位的方法,其特征在于:库区管理***下发天车调度任务前,天车运行信息获取单元会提前获取库区内所有天车实际运行位置信息及对应天车运行状态,并结合即将执行任务的天车所需运行到的目标点,提前生成路径及相应的避让点,该路径带有方向性,对行程过程中不在允许运行区域范围内的直接进行报警提示;
库管***下发天车调度任务时,天车运行信息获取单元根据生成的天车实际位置及相应避让点信息,判别天车从当前位置至下一个避让点运行的实际方向,提前对全程运行方向上不存在折返运行的路径进行规划,对存在折返点的路径进行记录并划分成多段路径进行规划。
4.根据权利要求3所述的一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位的方法,其特征在于:对***设定的天车预加减速时间,需结合防摇摆装置内采集到的天车吊装机构在大车运行方向和小车运行方向上的晃动情况,在不带防摇摆装置的前提下,提前对该数据进行处理与记录,并连续测试短距离、中距离、长距离的多种情况,形成多个预加减速时间放大或缩小的比例系数K,最终形成关于天车运行距离与预加减速时间的参考数值函数,并将该函数运用于***中,在预加减速时间设定时,实时的根据该参考数值函数进行区间上的划分与设定。
5.根据权利要求4所述的一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位的方法,其特征在于:对于生成的速度控制曲线及其优化,在不存在折返点的情况下:
天车开始运行前,根据起始点、目标点、避让点已划分好的区间,根据区间长度及运行方向,得到在每一段区间内的最大允许运行速度作为参考值计入每一段区间的速度控制曲线内;
对于三轴联动的运行情况,在吊装运行轴方向运行时,根据吊装运行轴运行到允许三轴联动的高度的预计时间,并将该时间纳入第一段区间及最终段区间所需控制的速度曲线内;
计算大车、小车在每段区间运行的速度比例,并根据两个轴的运行距离,根据提前设定的两个轴的运行比例系数,计算出大车、小车的比例区间限速值;
计算当前区间运行速度到达下一段区间运行速度所需的距离,在速度控制曲线中提前规划预加减速点,当运行到该点时速度控制曲线进行进一步的优化,同时将在该阶段产生的新区间命名为区间切换新区间,在该区间内运行独立的速度控制标准;
在当运行机构到达存在最终目标位的区间时,在最后一个区间内设置一定的爬坡区,爬坡区的设置根据前段区间的终末速度与该区间的起始速度决定。
6.根据权利要求5所述的一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位的方法,其特征在于:对于生成的速度控制曲线及其优化,在存在折返点的情况下:
对所有运行区间进行计算时,在通过折返点处设置新的切换区间,该区间的提前减速点设置优先考虑通过该点的情况及运行机构的能力,做到0速度切换在最短时间内完成;
根据天车实际运行位置及相应运行区间,结合当前区间内的速度曲线,以及根据当前区间内大车、小车实际运行距离及速度做一定的补偿,做到区间之间、通过避让点、到达目标点的平滑切换、无速度突变;
结合天车防摇摆控制单元,对获取到的天车摆动情况结合区间速度进行一定范围内的天车运行速度修正,确保天车在每一段区间运行时平稳且在全程运行时高效。
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