Способ для управления воздушным устройством и воздушное устройство с контроллером, осуществляющим этот способ - RU2015154477A
Код документа: RU2015154477A
Формула
1. Способ для управления воздушным устройством, содержащим:
телескопическую стрелу (12),
тензометрические (SG) датчики (18) для обнаружения состояния изгибания телескопической стрелы (12) в горизонтальном и вертикальном направлении,
гироскоп (16), прикрепленный к верхней части телескопической стрелы (12), и
средство управления для управления перемещением воздушного устройства на основе значений сигналов, полученных от SG датчиков и гироскопа,
при этом упомянутый способ содержит следующие этапы:
получение первичных сигналов SGRaw, GYRaw от SG датчиков (18) и гироскопа (16),
вычисление опорных сигналов из первичных сигналов SGRaw, GYRaw, включающих в себя SG опорный сигнал SGRef, представляющий значение деформации, и опорный сигнал гироскопа GYRef, представляющий значение угловой скорости, и опорный сигнал углового ускорения AARef, выведенный из значений измерения углового положения или угловой скорости,
восстановление первой моды f1 колебания и, по меньшей мере, одной второй моды f2 колебания более высокого порядка, чем первая мода f1 колебания из опорных сигналов и дополнительных параметров модели PAR, относящихся к конструкции воздушного устройства,
вычисление значения угловой скорости компенсации AVComp из восстановленной первой моды f1 колебания и, по меньшей мере, одной второй моды f2 колебания,
добавление вычисленного значения угловой скорости компенсации AVComp к значению угловой скорости прямой связи, чтобы давать результатом сигнал управления приводом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вычисление SG опорного сигнала SGRef включает в себя:
вычисление значения деформации VStrain из среднего значения первичных сигналов SGRaw SG датчиков (18), измеряющих вертикальное изгибание телескопической стрелы, или значения разности первичных сигналов SGRaw SG датчиков (18), измеряющих горизонтальное изгибание телескопической стрелы (12),
и высокочастотную фильтрацию значения деформации VStrain.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что вычисление SG опорного сигнала SGRef включает в себя:
интерполяцию значения смещения деформации VOff из угла подъема телескопической стрелы (12) и длины раскладывания телескопической стрелы (12),
корректировку значения деформации VStrain до высокочастотной фильтрации посредством вычитания значения смещения деформации VOff из значения деформации VStrain.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что интерполяция значения смещения деформации VOff дополнительно основывается на длине раскладывания шарнирного манипулятора (14), прикрепленного к концу телескопической стрелы (12), и угле наклона между телескопической стрелой (12) и шарнирным манипулятором (14).
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что интерполяция значения смещения деформации VOff дополнительно основывается на массе кабины, прикрепленной к концу телескопической стрелы (12) или к концу шарнирного манипулятора (14), и полезной нагрузке внутри кабины.
6. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что вычисление опорного сигнала гироскопа GYRef включает в себя:
вычисление обратного разностного отношения первичного сигнала GYRaw из измерения углового положения, чтобы получать сигнал оценки угловой скорости VEst,
фильтрацию сигнала оценки угловой скорости VEst посредством фильтра нижних частот,
вычисление соответствующей доли фильтрованного сигнала оценки угловой скорости V'Est, которая ассоциирована с каждой осью гироскопа,
вычитание этой доли фильтрованного сигнала оценки угловой скорости V'Est из исходного первичного сигнала GYRaw от гироскопа (16), чтобы получать компенсированный сигнал гироскопа GYComp,
и низкочастотную фильтрацию компенсированного сигнала гироскопа GYComp.
7. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что вычисление значения угловой скорости компенсации AVComp включает в себя добавление компоненты управления опорным положением, которая относится к отклонению текущего положения от опорного положения, к значению сигнала, вычисленному из восстановленной первой моды f1 колебания и, по меньшей мере, одной второй моды f2 колебания.
8. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что значение угловой скорости прямой связи получается от компонента (51) планирования траектории, вычисляющего сигнал опорной угловой скорости на основе первичного входного сигнала, которое модифицируется посредством компонента (53) динамического устранения колебаний, чтобы уменьшать возбуждение колебаний.
9. Воздушное устройство, содержащее телескопическую стрелу (12), тензометрические (SG) датчики (18) для обнаружения состояния изгибания телескопической стрелы (12) в горизонтальном и вертикальном направлении, гироскоп (16), прикрепленный к верхней части телескопической стрелы (12), и средство управления для управления перемещением воздушного устройства на основе значений сигналов, полученных от SG датчиков (18) и гироскопа (16), при этом упомянутое средство управления осуществляет способ управления по одному из предшествующих пунктов.
10. Воздушное устройство по п. 9, отличающееся тем, что, по меньшей мере, четыре SG датчика (18) расположены в двух парах (22, 24), при этом каждая одна пара расположена на верхней части и в нижней части поперечного сечения телескопической стрелы (12), соответственно, при этом упомянутые два SG датчика каждой пары расположены на противоположных сторонах телескопической стрелы (12).
11. Воздушное устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что воздушное устройство дополнительно содержит шарнирный манипулятор (14), прикрепленный к концу телескопической стрелы (12).
12. Воздушное устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что воздушное устройство дополнительно содержит спасательную кабину, прикрепленную к концу телескопической стрелы (12) или к концу шарнирного манипулятора (14).
