一种船艉门吊的控制方法和控制系统转让专利

申请号 : CN201610522800.9

文献号 : CN106044569B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 王小洋雷华堂王进峰

申请人 : 武汉船用机械有限责任公司

摘要 :

本发明公开了一种船艉门吊的控制方法和控制系统,属于海洋工程领域。该方法用于控制船艉门吊的门架的俯仰动作,通过在门架俯仰的过程中,获取俯仰油缸的实际压力值,同时将获取的俯仰油缸的实际压力值与在实验环境下俯仰油缸在对应时刻的标定压力值进行比较,当两者差值的绝对值小于或等于0.9ΔP时则将门架的剩余动作时长缩短ΔT,当两者差值的绝对值大于或等于1.15ΔP时,将门架的剩余动作时长延长ΔT,而当两者差值的绝对值在0.9ΔP~1.15ΔP之间时,则门架的剩余动作时长不变,控制门架继续转动,从而实现对门架俯仰过程的控制,避免了船员通过目测门架所倾斜的角度进行控制时,由于视野受环境影响而导致的操作不准确的情况。

权利要求 :

1.一种船艉门吊的控制方法,所述方法用于控制船艉门吊的门架的俯仰动作,其特征在于,所述方法包括:根据所述门架的初始角度位置和目标角度位置确定初始动作时长;

通过控制俯仰油缸以恒定的速率伸长控制所述门架从所述初始角度位置向所述目标角度位置转动;

在所述门架的转动过程中,以设定时间间隔获取所述俯仰油缸的实际压力值Pt;

以所述设定时间间隔获取所述俯仰油缸的标定压力值Ps;

比较所述实际压力值Pt和所述标定压力值Ps,

|Pt-Ps|≤0.9ΔP

时,将所述门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,并控制所述门架继续转动,当|Pt-Ps|≥1.15ΔP时,将所述门架的剩余动作时长延长所述设定时长ΔT,并控制所述门架继续转动,当

0.9ΔP<|Pt-Ps|<1.15ΔP

时,维持所述门架的剩余动作时长不变,并控制所述门架继续转动,其中,ΔP为设定压力偏差值。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述门架的初始角度位置和目标角度位置确定初始动作时长,包括:将所述初始角度位置和所述目标角度位置在标定压力值曲线上的时间间隔作为所述初始动作时长,其中,所述标定压力值曲线为所述门架在无风浪的环境下在最大内俯和最大外倾状态之间转动时,所述俯仰油缸的压力值随时间的变化曲线。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括设定所述设定时间,所述初始动作时长为所述设定时间的整数倍。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述门架的转动过程中,以设定时间间隔获取所述俯仰油缸的实际压力值Pt,包括:在所述门架由内俯状态向外倾状态转动时,获取所述俯仰油缸的无杆腔的压力值,将所述无杆腔的压力值作为所述实际压力值Pt;

在所述门架由所述外倾状态向所述内俯状态转动时,获取所述俯仰油缸的有杆腔的压力值,将所述有杆腔的压力值作为所述实际压力值Pt。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设定时长ΔT为所述设定时间的整数倍。

6.一种船艉门吊的控制系统,所述系统用于控制船艉门吊的门架的俯仰动作,其特征在于,所述系统包括:时长确定模块(25),用于根据所述门架的初始角度位置和目标角度位置确定初始动作时长;

压力检测模块(21),用于在所述门架的转动过程中,以设定时间间隔获取俯仰油缸的实际压力值Pt;

数据提取模块(23),用于以所述设定时间间隔获取所述俯仰油缸的标定压力值Ps;

控制模块(22),用于通过控制所述俯仰油缸以恒定的速率伸长控制所述门架从所述初始角度位置向所述目标角度位置转动,用于比较所述实际压力值Pt和所述标定压力值Ps,当|Pt-Ps|≤0.9ΔP

时,将所述门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,并控制所述门架继续转动,当|Pt-Ps|≥1.15ΔP时,将所述门架的剩余动作时长延长所述设定时长ΔT,并控制所述门架继续转动,当

0.9ΔP<|Pt-Ps|<1.15ΔP

时,维持所述门架的剩余动作时长不变,并控制所述门架继续转动,其中,ΔP为设定压力偏差值。

7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述时长确定模块(25)用于将所述初始角度位置和所述目标角度位置在标定压力值曲线上的时间间隔作为所述初始动作时长,其中,所述标定压力值曲线为所述门架在无风浪的环境下在最大内俯和最大外倾状态之间转动时,所述俯仰油缸的压力值随时间的变化曲线。

8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括设定模块(22a),用于设定所述设定时间,所述初始动作时长为所述设定时间的整数倍。

9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述压力检测模块(21)包括:第一压力检测单元(21a),用于在所述门架由内俯状态向外倾状态转动时,获取所述俯仰油缸的无杆腔的压力值,将所述无杆腔的压力值作为所述实际压力值Pt;

第二压力检测单元(21b),用于在所述门架由所述外倾状态向所述内俯状态转动时,获取所述俯仰油缸的有杆腔的压力值,将所述有杆腔的压力值作为所述实际压力值Pt。

10.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括设定模块(22a),用于设定所述设定时长ΔT,所述设定时长ΔT为所述设定时间的整数倍。

说明书 :

一种船艉门吊的控制方法和控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及海洋工程领域,特别涉及一种船艉门吊的控制方法和控制系统。

背景技术

[0002] 船艉门吊在海工领域应用十分广泛,如可用于海底机器人的收放,海底电缆的铺设,远洋渔船渔网的收放等。
[0003] 在控制船艉门吊工作时,需要控制门架的俯仰动作,目前在控制船艉门吊的门架时通常都是通过船员目测来确定所需要外倾或内俯的角度,在目测的同时对门架俯仰的角度逐渐进行调节,但是由于在海洋环境中,船体的晃动,风浪等环境因素都会影响到船员对门架俯仰的角度的判断,因此使得这种控制方法的精度十分有限,可能由于船员的判断不准确而导致操作不准确,从而影响船艉门吊的正常工作。

发明内容

[0004] 为了解决在通过目测门架所倾斜的角度来控制船艉门吊时,由于视野受环境影响而导致的操作不准确的情况,本发明实施例提供了一种船艉门吊的控制方法和控制系统。所述技术方案如下:
[0005] 一方面,本发明实施例提供了一种船艉门吊的控制方法,所述方法用于控制船艉门吊的门架的俯仰动作,其特征在于,所述方法包括:
[0006] 根据所述门架的初始角度位置和目标角度位置确定初始动作时长;
[0007] 通过控制俯仰油缸以恒定的速率伸长控制所述门架从所述初始角度位置向所述目标角度位置转动;
[0008] 在所述门架的转动过程中,以设定时间间隔获取俯仰油缸的实际压力值Pt;
[0009] 以所述设定时间间隔获取所述俯仰油缸的标定压力值Ps;
[0010] 比较所述实际压力值Pt和所述标定压力值Ps,
[0011] 当
[0012] |Pt-Ps|≤0.9ΔP
[0013] 时,将所述门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,并控制所述门架继续转动,[0014] 当
[0015] |Pt-Ps|≥1.15ΔP
[0016] 时,将所述门架的剩余动作时长延长所述设定时长ΔT,并控制所述门架继续转动,
[0017] 当
[0018] 0.9ΔP<|Pt-Ps|<1.15ΔP
[0019] 时,维持所述门架的剩余动作时长不变,并控制所述门架继续转动,[0020] 其中,ΔP为设定压力偏差值。
[0021] 优选地,所述根据所述门架的初始角度位置和目标角度位置确定初始动作时长,包括:
[0022] 将所述初始角度位置和所述目标角度位置在所述标定压力值曲线上的时间间隔作为所述初始动作时长。
[0023] 进一步地,所述标定压力值曲线通过在无风浪的环境下控制所述门架转动,根据所述俯仰油缸的压力值绘制。
[0024] 优选地,所述在所述门架的转动过程中,以设定时间间隔获取所述俯仰油缸的实际压力值Pt,包括:
[0025] 在所述门架由内俯状态向外倾状态转动时,获取所述俯仰油缸的无杆腔的压力值,将所述无杆腔的压力值作为所述实际压力值Pt;
[0026] 在所述门架由所述外倾状态向所述内俯状态转动时,获取所述俯仰油缸的有杆腔的压力值,将所述有杆腔的压力值作为所述实际压力值Pt。
[0027] 可选地,所述设定时长ΔT为所述设定时间间隔的整数倍。
[0028] 另一方面,本发明实施例还提供了一种船艉门吊的控制系统,所述系统用于控制船艉门吊的门架的俯仰动作,所述系统包括:
[0029] 时长确定模块,用于根据所述门架的初始角度位置和目标角度位置确定初始动作时长;
[0030] 压力检测模块,用于在所述门架的转动过程中,以设定时间间隔获取俯仰油缸的实际压力值Pt;
[0031] 数据提取模块,用于以所述设定时间间隔获取所述俯仰油缸的标定压力值Ps;
[0032] 控制模块,用于通过控制所述俯仰油缸以恒定的速率伸长控制所述门架从所述初始角度位置向所述目标角度位置转动,用于比较所述实际压力值Pt和所述标定压力值Ps,[0033] 当
[0034] |Pt-Ps|≤0.9ΔP
[0035] 时,将所述门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,并控制所述门架继续转动,[0036] 当
[0037] |Pt-Ps|≥1.15ΔP
[0038] 时,将所述门架的剩余动作时长延长所述设定时长ΔT,并控制所述门架继续转动,
[0039] 当
[0040] 0.9ΔP<|Pt-Ps|<1.15ΔP
[0041] 时,维持所述门架的剩余动作时长不变,并控制所述门架继续转动,[0042] 其中,ΔP为设定压力偏差值。
[0043] 进一步地,所述压力检测模块包括:
[0044] 第一压力检测单元,用于在所述门架由内俯状态向外倾状态转动时,获取所述俯仰油缸的无杆腔的压力值,将所述无杆腔的压力值作为所述实际压力值Pt;
[0045] 第二压力检测单元,用于在所述门架由所述外倾状态向所述内俯状态转动时,获取所述俯仰油缸的有杆腔的压力值,将所述有杆腔的压力值作为所述实际压力值Pt。
[0046] 进一步地,所述数据提取模块包括存储单元,用于存储标定压力值曲线,所述标定压力值曲线包括所述门架在俯仰过程中任意时刻的标定压力值Ps。
[0047] 优选地,所述时长确定模块还用于在所述控制模块的控制下更新所述剩余动作时长。
[0048] 优选地,所述控制模块还用于当所述剩余动作时长为0时,控制所述门架停止转动。
[0049] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过在门架俯仰的过程中,获取俯仰油缸的实际压力值,同时将以设定时间间隔获取的俯仰油缸的实际压力值与标定压力值进行比较,当两者差值的绝对值小于或等于0.9ΔP时则将门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,当两者差值的绝对值大于或等于1.15ΔP时,将门架的剩余动作时长延长ΔT,而当两者差值的绝对值在0.9ΔP~1.15ΔP之间时,则门架的剩余动作时长不变,控制门架继续转动,由于门架俯仰的角度与俯仰油缸中的压力存在着对应关系,因此将实际压力值与标定压力值比对,通过实际压力值与标定压力值之间的偏差对俯仰油缸进行调整,从而实现对门架俯仰过程的控制,使门架俯仰的角度符合门吊工作的需要,避免了船员通过目测门架俯仰的角度进行控制时,由于视野受环境影响而导致的操作不准确的情况。

附图说明

[0050] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0051] 图1是本发明实施例提供的一种船艉门吊的结构示意图;
[0052] 图2是本发明实施例提供的一种船艉门吊的控制方法流程图;
[0053] 图3是本发明实施例提供的一种标定压力值曲线;
[0054] 图4是本发明实施例提供的另一种船艉门吊的控制方法流程图;
[0055] 图5是本发明实施例提供的一种船艉门吊的控制系统图。

具体实施方式

[0056] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0057] 为了更好的理解本发明的实施方式,此处对船艉门吊进行简单介绍,图1是本发明实施例提供的一种船艉门吊的结构示意图,如图1所示,船艉门吊主要包括设置在船体上的门吊底座10、与门吊底座10铰接的门架12、与门吊底座10和门架12铰接的俯仰油缸11,其中,俯仰油缸11的缸体11a与门吊底座10铰接,活塞杆11b则与门架12铰接,门架12上安装有滑轮14、用于连接重物的挂钩伸缩架15以及控制滑轮14和挂钩伸缩架15在水平方向上滑动的滑动架16等,在控制船艉门吊时,需要控制门架12进行俯仰动作,即控制门架12从内俯状态向外倾状态转动或从外倾状态向内俯状态转动,船艉门吊在不工作时为内俯状态,即门架12位于虚线右侧,船艉门吊开始工作时,俯仰油缸11推动门架12,使得门架12转动至外倾状态,即门架12位于虚线左侧,当门架12外倾到一定角度时则可以停止外倾,再控制滑轮14、挂钩伸缩架15等动作,以将重物吊起或放下,在完成工作后,俯仰油缸11缩短,拉动门架
12往回转动,使得门架12恢复到内俯状态。
[0058] 本发明实施例提供了一种船艉门吊的控制方法,图2是本发明实施例提供的一种船艉门吊的控制方法流程图,如图2所示,该方法用于控制船艉门吊的门架的俯仰动作,该方法包括:
[0059] S11:根据门架的初始角度位置和目标角度位置确定初始的剩余动作时长;
[0060] S12:通过控制俯仰油缸以恒定的速率伸长控制门架从初始角度位置向目标角度位置转动;
[0061] S13:在门架的转动过程中,以设定时间间隔获取俯仰油缸的实际压力值Pt;
[0062] S14:以设定时间间隔获取俯仰油缸的标定压力值Ps;
[0063] S15:比较实际压力值Pt和标定压力值Ps;
[0064] 当
[0065] |Pt-Ps|≤0.9ΔP
[0066] 时,将门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,并控制门架继续转动,[0067] 当
[0068] |Pt-Ps|≥1.15ΔP
[0069] 时,将门架的剩余动作时长延长设定时长ΔT,并控制门架继续转动,[0070] 当
[0071] 0.9ΔP<|Pt-Ps|<1.15ΔP
[0072] 时,维持门架的剩余动作时长不变,并控制门架继续转动,其中,ΔP为设定压力偏差值。
[0073] 本发明实施例通过在门架俯仰的过程中,获取俯仰油缸的实际压力值,同时将以设定时间间隔获取的俯仰油缸的实际压力值与标定压力值进行比较,当两者差值的绝对值小于或等于0.9ΔP时则将门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,当两者差值的绝对值大于或等于1.15ΔP时,将门架的剩余动作时长延长ΔT,而当两者差值的绝对值在0.9ΔP~1.15ΔP之间时,则门架的剩余动作时长不变,控制门架继续转动,由于门架俯仰的角度与俯仰油缸中的压力存在着对应关系,因此将实际压力值与标定压力值比对,通过实际压力值与标定压力值之间的偏差对俯仰油缸进行调整,从而实现对门架俯仰过程的控制,使门架俯仰的角度符合门吊工作的需要,避免了船员通过目测门架俯仰的角度进行控制时,由于视野受环境影响而导致的操作不准确的情况。
[0074] 需要说明的是,在控制船艉门吊工作时,应先进行试运行,具体地,使摩擦绞车离合器处于脱开状态,控制液压系统运转,使得液压油将管路中的空气排出,并预热液压油,其中,摩擦绞车用于牵引缠绕在滑轮14上的钢丝绳。再控制门架从内俯角度最大的位置(内俯30°)转动至与竖直方向夹角为15°的位置(内俯15°),并使用于控制滑动架16的油缸和用于控制挂钩伸缩架15的油缸伸缩一个来回,滑轮14在对应的油缸的控制下摆动至竖直位置,通过试运行可以对船艉门吊进行调试和检查,减少在工作过程中出现故障的可能。
[0075] 进一步地,保持门架处于内俯15°的位置,控制挂钩伸缩架15伸长,与用于投放的海底机器人进行对接,在完成对接后,控制挂钩伸缩架15上升至目标高度处,此时开始控制门架转动到外倾45°的位置。
[0076] 图4是本发明实施例提供的另一种船艉门吊的控制方法流程图,如图4所示,该方法包括:
[0077] S21:获取初始动作时长。
[0078] 具体地,将初始角度位置和目标角度位置在标定压力值曲线上的时间间隔作为初始动作时长,其中,标定压力值曲线为门架在无风浪的环境下在最大内俯和最大外倾状态之间转动时,俯仰油缸的压力值随时间的变化曲线,在标定压力值曲线上找到门架内俯15°所对应的时间点T0和外倾45°所对应的时间点T3,根据这两个时间点之间的时间间隔得到初始动作时长为30秒。
[0079] 图3是本发明实施例提供的一种标定压力值曲线,该压力曲线可以在无风浪的环境下通过标定的方式获得,具体地,在无风浪的环境下,控制门架连续完成至少一次完成的俯仰过程,可以通过压力传感器以设定时间间隔记录俯仰油缸的压力值以及对应时刻门架内俯或外倾的角度,由于门架内俯或外倾的角度与压力值存在对应关系,门架内俯或外倾的角度越大,压力值则越大,反之则越小,因此可以通过门架内俯或外倾的角度从标定压力值曲线上得到对应的时间点,如图3所示,在T1时刻时门架处于开始转动后5秒的位置,在T2时刻时门架处于竖直位置,在T3时刻时门架处于外倾角度最大的位置(外倾45°),在T4时刻时门架处于竖直位置,在T5时刻时门架处于内俯角度最大的位置(内俯30°),设定时间可以设置为5秒,也可以设置为其它数值,在无风浪的环境下,门架连续完成一次完整的俯仰过程的总时长为130秒,若将设定时间设置为5秒,则时间监测点有26个。
[0080] 需要说明的是,由于俯仰油缸在从内俯30°启动时的前2~3秒内,俯仰油缸中的压力波动范围较大,不具备参考性,因此通常不记录0~5秒内的压力值,故图3中没有显示0~5秒内的压力值。
[0081] 此外,门吊的液压系统通常为负载敏感式液压系统,负载敏感式液压系统可以控制俯仰油缸以恒定的速率伸长而不受到负载变化的影响,应保证俯仰油缸在控制门吊转动以绘制标定压力值曲线时和实际控制门吊工作时伸长的速率相同,当改变俯仰油缸伸长的速率时,需要重新绘制相对应的标定压力值曲线。
[0082] S22:通过控制俯仰油缸以恒定的速率伸长控制门架从初始角度位置向目标角度位置转动。
[0083] 具体地,实际操作中,俯仰油缸伸长的速率与在无风浪的环境下控制门架转动时俯仰油缸伸长的速率相一致。
[0084] S23:在门架的转动过程中,以设定时间间隔获取俯仰油缸的实际压力值Pt。
[0085] 具体地,在门架由内俯状态向外倾状态转动时,获取俯仰油缸的无杆腔的压力值,将无杆腔的压力值作为实际压力值Pt;在门架由外倾状态向内俯状态转动时,获取俯仰油缸的有杆腔的压力值,将有杆腔的压力值作为实际压力值Pt,在控制门架由内俯15°向外倾状态转动5秒后,此时俯仰油缸无杆腔中的压力为12.03MPa,以此压力值作为实际压力值。
[0086] 需要说明的是,在俯仰油缸控制门架由内俯状态向外倾状态转动时,俯仰油缸的活塞杆逐渐伸长,俯仰油缸的无杆腔中进油,有杆腔中出油,此时无杆腔中的压力值为实际压力值,在俯仰油缸控制门架由外倾状态向内俯状态转动时,俯仰油缸的活塞杆逐渐缩短,俯仰油缸的有杆腔中进油,无杆腔中出油,此时有杆腔中的压力值为实际压力值。
[0087] S24:以设定时间间隔获取俯仰油缸的标定压力值Ps。
[0088] 具体地,以相同的设定时间间隔获取标定压力值Ps,根据标定压力值曲线可以得到在T2时刻对应的标定压力值为12MPa。
[0089] S25:比较实际压力值Pt和标定压力值Ps。
[0090] 当
[0091] |Pt-Ps|≤0.9ΔP
[0092] 时,执行S27,否则执行S26。
[0093] 具体地,将T2时刻对应的实际压力值Pt和标定压力值Ps带入不等式中进行比较,设定压力偏差值ΔP可以取0.05MPa,实际压力值Pt和标定压力值Ps的偏差越小,表明门架的转动控制过程越精确。
[0094] 优选地,设定压力偏差值ΔP可以为0.03MPa~0.07MPa,设定压力偏差值ΔP越小,则控制过程越精确,在其他实施例中,设定压力偏差值ΔP也可以为其它数值。
[0095] S26:当
[0096] |Pt-Ps|≥1.15ΔP
[0097] 时,执行S28,否则执行S29。
[0098] S27:将门架的剩余动作时长缩短ΔT,并控制门架继续转动。
[0099] 具体地,在门架转动到T2时刻时,剩余动作时长为25秒,将Pt=12.03MPa和Ps=12MPa代入不等式进行比较,由于满足公式|Pt-Ps|≤0.9ΔP,剩余动作时长需缩短一个ΔT,在本实施例中ΔT设置为5秒,则剩余动作时长更新为20秒。
[0100] 需要说明的是,设定时长ΔT可以为设定时间间隔的整数倍,例如1倍或2倍,ΔT越短,时间监测点就越密集,控制过程也越精确,在其他实施例中ΔT也可以设置为其它数值。
[0101] S28:将门架的剩余动作时长延长ΔT,并控制门架继续转动。
[0102] 具体地,在门架转动到T2时刻时,剩余动作时长为25秒,若在进行比较后,满足公式|Pt-Ps|≥1.15ΔP,则需要将剩余动作时长延长一个ΔT,以使门架能够转动到合适位置。
[0103] S29:维持门架的剩余动作时长不变,并控制门架继续转动。
[0104] 具体地,由于工作环境的不同,俯仰油缸在T2时刻的实际压力值Pt与标定压力值Ps之间允许存在一定的偏差,当偏差在一定范围内时,可以在T2时刻不对剩余动作时长进行调整而控制门架继续转动。
[0105] 由于在操作过程中,采用等设定时间间隔比较实际压力值Pt和标定压力值Ps,剩余动作时长会随着操作的进行而不断调整,因此门架实际从内俯15°转动到外倾45°所需要的时间可能大于30秒,也可能小于30秒,也可能等于30秒。
[0106] 实现时,在控制门架的俯仰动作时,当剩余动作时长为0时,控制门架停止转动,从而避免在门吊的后续工作过程中门架出现转动,在控制门架转动到外倾45°后,可以控制滑动架16、滑轮14和挂钩伸缩架15动作,逐渐将用于投放的海底机器人下放至水面,再断开与海底机器人的连接,控制滑动架16、滑轮14和挂钩伸缩架15返回,控制门架由外倾45°的位置转动至内俯30°的位置。
[0107] 本发明实施例还提供了一种船艉门吊的控制系统,该系统用于控制船艉门吊的门架的俯仰动作,图5是本发明实施例提供的一种船艉门吊的控制系统图,如图5所示,该系统包括:
[0108] 时长确定模块25,用于根据门架的初始角度位置和目标角度位置确定初始动作时长;
[0109] 压力检测模块21,用于在门架的转动过程中,以设定时间间隔获取俯仰油缸的实际压力值Pt;
[0110] 数据提取模块23,用于以设定时间间隔获取俯仰油缸的标定压力值Ps;
[0111] 控制模块22,用于通过控制俯仰油缸以恒定的速率伸长控制门架从初始角度位置向目标角度位置转动,用于比较实际压力值Pt和标定压力值Ps,
[0112] 当
[0113] |Pt-Ps|≤0.9ΔP
[0114] 时,将门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,并控制门架继续转动,[0115] 当
[0116] |Pt-Ps|≥1.15ΔP
[0117] 时,将门架的剩余动作时长延长设定时长ΔT,并控制门架继续转动,[0118] 当
[0119] 0.9ΔP<|Pt-Ps|<1.15ΔP
[0120] 时,维持门架的剩余动作时长不变,并控制门架继续转动,
[0121] 其中,ΔP为设定压力偏差值。
[0122] 本发明实施例通过在门架俯仰的过程中,获取俯仰油缸的实际压力值,同时将以设定时间间隔获取的俯仰油缸的实际压力值与标定压力值进行比较,当两者差值的绝对值小于或等于0.9ΔP时则将门架的剩余动作时长缩短设定时长ΔT,当两者差值的绝对值大于或等于1.15ΔP时,将门架的剩余动作时长延长ΔT,而当两者差值的绝对值在0.9ΔP~1.15ΔP之间时,则门架的剩余动作时长不变,控制门架继续转动,由于门架俯仰的角度与俯仰油缸中的压力存在着对应关系,因此将实际压力值与标定压力值比对,通过实际压力值与标定压力值之间的偏差对俯仰油缸进行调整,从而实现对门架俯仰过程的控制,使门架俯仰的角度符合门吊工作的需要,避免了船员通过目测门架俯仰的角度进行控制时,由于视野受环境影响而导致的操作不准确的情况。
[0123] 可选地,压力检测模块21可以是压力传感器,用于获取在时间监测点时俯仰油缸的实际压力值Pt,并将采集到的信号发送给控制模块22,压力传感器可以设置在俯仰油缸上。
[0124] 控制模块22可以是处理器,该处理器被配置为可以执行上述方法的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)等。
[0125] 具体地,时长确定模块25用于将初始角度位置和目标角度位置在标定压力值曲线上的时间间隔作为初始动作时长。
[0126] 进一步地,时长确定模块25还用于在控制模块22的控制下更新剩余动作时长,时长确定模块25可以采用倒计时形式记录剩余动作时长,在每一次控制模块22完成实际压力值Pt和标定压力值Ps的比较后,控制模块22对时长确定模块25发出剩余动作时长缩短或延长或维持不变的控制信号,时长确定模块25对剩余动作时长进行相应的更新。
[0127] 如图5所示,压力检测模块21包括第一压力检测单元21a,用于在门架由内俯状态向外倾状态转动时,获取俯仰油缸的无杆腔的压力值,将无杆腔的压力值作为实际压力值Pt;第二压力检测单元21b,用于在门架由外倾状态向内俯状态转动时,获取俯仰油缸的有杆腔的压力值,将有杆腔的压力值作为实际压力值Pt,在门架由内俯状态向外倾状态转动时,由第一压力检测单元21a获取俯仰油缸的无杆腔的压力值,将无杆腔的压力值作为实际压力值Pt;在门架由外倾状态向内俯状态转动时,由第二压力检测单元21b获取俯仰油缸的有杆腔的压力值,将有杆腔的压力值作为实际压力值Pt,将实际压力值Pt与标定压力值Ps进行比较,以延长或缩短门架的剩余动作时长,达到准确控制门架俯仰的目的。
[0128] 此外,系统还包括存储模块24,用于存储标定压力值曲线,其中,标定压力值曲线为门架在无风浪的环境下在最大内俯和最大外倾状态之间转动时,俯仰油缸的压力值随时间的变化曲线,该标定压力值曲线可以包括多个时刻的俯仰油缸的标定压力值Ps,标定压力值Ps可以在实验室中通过试验获取,数据提取模块23可以按时间顺序依次从存储模块24中提取标定压力值Ps,并将标定压力值Ps发送给控制模块22,对于通常只在几个固定的角度之间转动的门架可以只存储与这几个固定的角度位置相对应的标定压力值Ps。
[0129] 具体地,在实验室中控制门架进行完整的俯仰动作,通过压力传感器获取多个时刻的标定压力值Ps。
[0130] 优选地,该标定压力值曲线可以包括门架在俯仰过程中任意时刻的标定压力值Ps,门架在俯仰过程中任意时刻的标定压力值Ps也可以在实验室中通过试验获取,通过任意时刻的标定压力值Ps可以得到连续的标定压力值Ps曲线,从而可以设置任意的设定时间,以适应不同的工作环境,设定时间设定的越短,则控制的精确性越高。
[0131] 可选地,存储模块24可以是存储器,该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
[0132] 此外,系统还包括设定模块22a,设定模块22a用于设定设定时长ΔT,此外还可以用于设定设定时间和设定压力偏差值ΔP的值,通过改变设定时间、设定时长ΔT和设定压力偏差值ΔP,可以改变控制的精确性,设定时间、设定时长ΔT越短,设定压力偏差值ΔP越小,则控制越精确。
[0133] 容易想到的是,该设定模块22a包括人机交互界面,以方便操作者进行设定,该人机交互界面可以是触控液晶屏。
[0134] 实现时,时长确定模块25、控制模块22、数据提取模块23、存储模块24和设定模块22a可以集成在船体的控制台上,方便船员进行操作。
[0135] 此外,该控制模块22还用于当剩余动作时长为0时,控制门架停止转动,为了避免在门吊的后续工作过程中门架出现转动,可以在剩余动作时长为0时将俯仰油缸锁死,以使得门架停止转动。
[0136] 优选地,该控制系统还可以包括辅助模块26,用于提高系统的控制精度,确保门架准确转动到了合适的位置,该辅助模块26可以包括角度传感器,角度传感器设置在门架上,通过角度传感器检测门架俯仰的角度,可以进一步提高控制的精确度。
[0137] 此外,辅助模块26还可以包括位置传感器,通过位置传感器检测挂钩伸缩架15的位置,确保挂钩伸缩架15能准确地与海底机器人对接并能准确地将海底机器人放置到目标位置。
[0138] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,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。