电解车间专用行车的快速精准定位方法

摘要

本发明提供了一种电解车间专用行车的快速精准定位方法，包括：步骤1，获取专用行车的自身重量和负载重量，根据所述专用行车开始制动时刻的速度和在斜坡停车时的制动力，计算出专用行车在斜坡上的制动距离；步骤2，根据所述专用行车在斜坡上的制动距离和专用行车的历史运行数据，获取专用行车在斜坡上运动的阻力系数；步骤3，根据所述专用行车在斜坡上的制动距离和所述专用行车在斜坡上运动的阻力系数，获取专用行车在预设定位点的定位窗口值。本发明能精确预测出定位窗口值，有效提高行车定位精度和定位成功率。

权利要求

1.一种电解车间专用行车的快速精准定位方法，其特征在于，包括：

步骤1，获取专用行车的自身重量和负载重量，根据所述专用行车开始制动时刻的速度和在斜坡停车时的制动力，计算出专用行车在斜坡上的制动距离；

步骤2，根据所述专用行车在斜坡上的制动距离和专用行车的历史运行数据，获取专用行车在斜坡上运动的阻力系数；

步骤3，根据所述专用行车在斜坡上的制动距离和所述专用行车在斜坡上运动的阻力系数，获取专用行车在预设定位点的定位窗口值。

2.根据权利要求1所述的电解车间专用行车的快速精准定位方法，其特征在于，所述专用行车在斜坡停车时的制动力由电机施加给专用行车的制动力、专用行车运行轨道的摩擦阻力和坡道阻力计算得到。

3.根据权利要求2所述的电解车间专用行车的快速精准定位方法，其特征在于，所述步骤2还包括：根据所述专用行车在斜坡上运动的阻力系数，获取专用行车在斜坡上的制动距离与所述专用行车的负载重量的关系。

4.根据权利要求1所述的电解车间专用行车的快速精准定位方法，其特征在于，所述专用行车的历史运行数据包括专用行车的初始位置、目标位置、实际停车位置、定位窗口值，定位误差和负载类型。

5.根据权利要求4所述的电解车间专用行车的快速精准定位方法，其特征在于，所述定位窗口值为定位窗口的长度区间的一半，所述定位窗口为以预设定位点为中心的向左右拓展预设长度的范围，若所述专用行车停在所述预设定位点的定位窗口内，则认定定位成功。

6.根据权利要求5所述的电解车间专用行车的快速精准定位方法，其特征在于，所述定位误差为所述专用行车定位成功后，目标位置和实际停车位置之间的间距。

说明书

电解车间专用行车的快速精准定位方法

技术领域

[0001] 本发明涉及行车大车精确定位技术领域，特别涉及一种电解车间专用行车的快速精准定位方法。

背景技术

[0002] 在电解车间，行车是一种必不可少的搬运机械，经常要按照不同的作业计划沿特定路线行走，将极板准确地放到指定电解槽内，具有占地面积小，省时省工、方便快捷、载重量大优点。随着企业生产规模的增大，电解车间的扩大，如何提高行车大车定位准确度和效率已被业内广泛关注。

[0003] 一般来讲，电解车间行车轨道长达数百米，由于轨道不平整、载类型多变、大车拖动电机的刹车片磨损等诸多因素，大大增加了行车大车的精确定位精度和定位成功率。目前，电解车间为了提高行车定位的成功率，为所有电解槽统一设置了较大定位窗口值，这必将大大降低了定位精度。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种电解车间专用行车的快速精准定位方法，其目的是为了保证专用行车定位的准确性和高效性。

[0005] 为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种电解车间专用行车的快速精准定位方法，包括：

[0006] 步骤1，获取专用行车的自身重量和负载重量，根据所述专用行车开始制动时刻的速度和在斜坡停车时的制动力，计算出专用行车在斜坡上的制动距离；

[0007] 步骤2，根据所述专用行车在斜坡上的制动距离和专用行车的历史运行数据，获取专用行车在斜坡上运动的阻力系数；

[0008] 步骤3，根据所述专用行车在斜坡上的制动距离和所述专用行车在斜坡上运动的阻力系数，获取专用行车在预设定位点的定位窗口值。

[0009] 其中，所述专用行车在斜坡停车时的制动力由电机施加给专用行车的制动力、专用行车运行轨道的摩擦阻力和坡道阻力计算得到。

[0010] 其中，所述步骤2还包括：

[0011] 根据所述专用行车在斜坡上运动的阻力系数，获取专用行车在斜坡上的制动距离与所述专用行车的负载重量的关系。

[0012] 其中，所述专用行车的历史运行数据包括专用行车的初始位置、目标位置、实际停车位置、定位窗口值，定位误差和负载类型。

[0013] 其中，所述定位窗口值为定位窗口的长度区间的一半，所述定位窗口为以预设定位点为中心的向左右拓展预设长度的范围，若所述专用行车停在所述预设定位点的定位窗口内，则认定定位成功。

[0014] 其中，所述定位误差为所述专用行车定位成功后，目标位置和实际停车位置之间的间距。

[0015] 本发明的上述方案有如下的有益效果：

[0016] 本发明的电解车间专用行车的快速精准定位方法通过对专用行车的自身重量和负载重量，以及在斜坡停车时的制动力精确预测出定位窗口值，有效提高行车定位精度和定位成功率。

附图说明

[0017] 图1为本发明的电解车间专用行车的快速精准定位方法的流程图；

[0018] 图2为本发明的电解车间专用行车的从左向右运动时定位成功示意图；

[0019] 图3为本发明的电解车间专用行车的从左向右运动时定位失败示意图。

具体实施方式

[0020] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

[0021] 本发明针对现有的问题，提供了一种电解车间专用行车的快速精准定位方法。

[0022] 如图1所示，本发明的实施例提供了一种电解车间专用行车的快速精准定位方法，包括：

[0023] 步骤1，获取专用行车的自身重量和负载重量，根据所述专用行车开始制动时刻的速度和在斜坡停车时的制动力，计算出专用行车在斜坡上的制动距离；

[0024] 步骤2，根据所述专用行车在斜坡上的制动距离和专用行车的历史运行数据，获取专用行车在斜坡上运动的阻力系数；

[0025] 步骤3，根据所述专用行车在斜坡上的制动距离和所述专用行车在斜坡上运动的阻力系数，获取专用行车在预设定位点的定位窗口值。

[0026] 本发明的上述实施例所述的电解车间专用行车的快速精准定位方法根据以下公式计算专用行车在斜坡上的制动距离：

[0027]

[0028] 式中，Sb―斜坡停车距离，mm；

[0029] M―行车自身重量，kg；

[0030] mi―行车负载重量，kg；

[0031] v0―开始制动时刻的速度，mm/s；

[0032] F―行车斜坡停车时所受合力，N。

[0033] 其中，所述专用行车在斜坡停车时的制动力由电机施加给专用行车的制动力、专用行车运行轨道的摩擦阻力和坡道阻力计算得到。

[0034] 本发明的上述实施例所述的制动力由下式表征：

[0035] F＝FT+Ff+Fr(N)  (2)

[0036] 其中，Ft为电机施加的制动力，因为是变频器是恒转矩输出，所以Ft是一个常量，而Ff、Fr分别为轨道摩擦阻力、坡道阻力，分别由下式表征：

[0037]

[0038] Fr＝(M+mi)α(N)  (4)

[0039] 式中，M―行车自身重量，kg；

[0040] mi―行车负载重量，kg；

[0041] f—车轨沿轨道的滚动摩擦力臂(mm)，查表1获得；

[0042] μ—车轮轴承的摩擦阻力系数，查表2获得；

[0043] d—与轴承相配合处车轮轴的直径(mm)；

[0044] D—车轮踏面直径(mm)；

[0045] β—考虑车轮轮缘与轨顶侧面摩擦或牵引供电电缆及集电器摩擦等的附加摩擦阻力系数，查表3获得；

[0046] α—为轨道坡度，其值与桥式起重机类型有关，桥式起重机取值0.001。

[0047]

[0048] 表1车轮的滚动摩擦力臂f

[0049]

[0050] 表2车轮轴承的摩擦阻力系数μ

[0051]

[0052] 表3附加摩擦阻力系数β

[0053] 将式子(3)、(4)代入(2)式可得F的表达式，由下式表征：

[0054] F＝Ft+ε(M+mi)(N)  (5)

[0055] 式中，ε为阻力系数，由下式表征：

[0056]

[0057] 其中，所述步骤2还包括：根据所述专用行车在斜坡上运动的阻力系数，获取专用行车在斜坡上的制动距离与所述专用行车的负载重量的关系。

[0058] 本发明的上述实施例所述的专用行车在斜坡上的制动距离与所述专用行车的负载重量的关系由下式表征：

[0059]

[0060] 其中，v0―开始制动时刻的速度，mm/s；

[0061] M―行车自身重量，kg；

[0062] mi―行车负载重量，kg；

[0063] ε—阻力系数；

[0064] Ft—电机施加给行车的制动力。

[0065] 其中，所述专用行车的历史运行数据包括专用行车的初始位置、目标位置、实际停车位置、定位窗口值，定位误差和负载类型。

[0066] 其中，所述定位窗口值为定位窗口的长度区间的一半，所述定位窗口为以预设定位点为中心的向左右拓展预设长度的范围，若所述专用行车停在所述预设定位点的定位窗口内，则认定定位成功。

[0067] 其中，所述定位误差为所述专用行车定位成功后，目标位置和实际停车位置之间的间距。

[0068] 本发明的上述实施例所述的方法包括将专用行车进入定位窗口边界开始制动，到专用行车完全停下时所走距离定义为大车制动距离Sb；以车间轨道某一端为坐标原点，将目标位置Pt(targetposition)和实际停车位置Pa(actual position)间距的大小定义定位误差，其计算公式由下式表征：

[0069] e＝|Pt-Pa|(mm)  (8)

[0070] 基于历史初始位置、目标位置、实际停车位置、定位窗口值，定位误差和负载类型等信息，对大车制动距离Sb进行求解，计算公式由下式表征：

[0071]

[0072] 其中，pi、pt、pa分别为大车的起始位置、目标位置、和实际停车位置，wd为定位窗口值，如图2和图3所示，图3中pl为定位窗口的左临界点值，pr为定位窗口的右临界点值。

[0073] 求解出制动距离Sb各个参数后，定位点的窗口值wd的计算公式，可由下式表征：

[0074]

[0075] 其中，v0―开始制动时刻的速度，mm/s；

[0076] M―行车自身重量，kg；

[0077] mi―行车负载重量，kg；

[0078] ε—阻力系数；

[0079] Ft—电机施加给行车的制动力。

[0080] 本发明的电解车间专用行车的快速精准定位方法通过对专用行车的自身重量和负载重量，以及在斜坡停车时的制动力精确预测出定位窗口值，有效提高行车定位精度和定位成功率。

[0081] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。