一种两个有相对运动的物体在不同速度变化下的跟踪方法

摘要

本发明涉及一种两个有相对运动的物体在不同速度变化下的跟踪方法，属于控制技术领域。技术方案是：设备A以设定速度匀速运动，另一静止设备B在接收到信号触发后，根据设备A速度计算其设定速度，在规定时间内设备B和设备A速度相同，绝对位置相同，以后以同一设定速度运动。本发明的有益效果是：启动设备B时不受设备A位置限制，按设定速度驱动设备B动作，在设定的时间内使两设备绝对位置相同，速度相同，以后两设备以同一设定速度运动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种两个有相对运动的物体在不同速度变化下的跟踪方法，属于控制技术领域。

背景技术

在工业生产中经常遇到设备A以设定速度运动，另一静止设备B收到信号触发后启动，根据设备A速度计算其设定速度，在规定时间内设备B和设备A速度相同，绝对位置相同，以后以同一设定速度运动。传统方法为将设备B设定固定的加速度，和设备A设定相同速度，在设备A到达其位置前启动，根据设备A速度和设备B设定的加速度计算设备B启动时A、B距离S，在A距B距离小于等于S时启动设备B,由设备A速度和设备B加速度可计算A、B绝对位置相同的时间和位置。但这种方法只能在设备A到达设备B位置前启动设备B，在设备A到达或超过设备B位置时再启动设备B，用上述方法不能实现；这种方法适用范围小，生产中很多问题用上述方法不能解决。

发明内容

本发明目的是提供一种两个有相对运动的物体在不同速度变化下的跟踪方法，启动设备B时不受设备A位置限制，按设定速度驱动设备B动作，在设定的时间内使两设备绝对位置相同，速度相同，以后两设备以同一设定速度运动，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种两个有相对运动的物体在不同速度变化下的跟踪方法，包含以下步骤：设备A以设定速度匀速运动，另一静止设备B在接收到信号触发后，根据设备A速度计算其设定速度，在规定时间内设备B和设备A速度相同，绝对位置相同，以后以同一设定速度运动。

所述设备B速度设定为分段函数，0-t

所述在t

所述在t

在t

所述a、b、c分别为

所述在t

本发明的有益效果是：，启动设备B时不受设备A位置限制，按设定速度驱动设备B动作，在设定的时间内使两设备绝对位置相同，速度相同，以后两设备以同一设定速度运动。

附图说明

图1为天车抓斗闭合机械示意图；

图2为天车抓斗张开机械示意图；

图3为抓斗闭合完成后升降、开闭速度曲线图；

图中：抓斗开闭滚筒1、抓斗升降滚筒2、抓斗开闭钢丝绳3、抓斗升降钢丝绳4、抓斗。

具体实施方式

为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。

一种两个有相对运动的物体在不同速度变化下的跟踪方法，包含以下步骤：设备A以设定速度匀速运动，另一静止设备B在接收到信号触发后，根据设备A速度计算其设定速度，在规定时间内设备B和设备A速度相同，绝对位置相同，以后以同一设定速度运动。

所述设备B速度设定为分段函数，0-t

所述在t

所述在t

在t

所述a、b、c分别为

所述在t

为能容易理解本方法，以设备A匀速运动为例说明。

设备B启动为0时刻，开始计算设备A、B运动距离。设备B动作分为匀加速，变加速两个阶段，在0-t

具体步骤为：

1.0.如S

v

1.1.在t

v

1.3.设备A匀速运动，在0-t

1.4.为保证在t

1.4.1 t

v

1.4.2 0-t

1.5由公式(4)得:

1.6.设备B速度在t

at

公式(6)

1.7.由式(3)、(5)、(6)得a、b、c分别为：

1.8.为保证在t

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明

以无人天车抓斗开闭、提升动作为例说明，天车抓斗开闭，升降分别由一个电机带动滚筒收放钢丝绳控制，抓斗抓料闭合后如开闭电机继续运行会带动其上升，传统控制为抓斗闭合后，停止开闭电机，然后再同时启动升降、开闭电机以相同速度驱动抓斗上升，这种控制方法一是会降低生产节奏，二是电机带载启动电流大、发热严重，影响其使用寿命。如在抓斗闭合后不停止开闭电机而直接启动升降电机提升，由于提升速度从零开始加速而开闭电机有一定速度，势必造成开闭的钢丝绳处于受力状态，而升降钢丝绳处于松弛不受力状态。通过此方法控制升降电机的提升速度，实现在不停止开闭电机的情况下使提升钢丝绳迅速绷紧受力，和开闭钢丝绳以相同速度带动抓斗提升，解决上述问题。此属于S

本方法应用于高炉无人天车自动抓渣项目，升降、开闭电机型号为YZP315M-10(H)75KW/579，变频器型号为：ACS880-01-206A-3+D150+N5050，滚筒直径、减速比相同，两者给定速度不存在比例转换问题；抓斗自重2T，最大抓渣量4T。

升降滚筒2上的称重传感器检测到抓斗5接触到料面后继续下降一定距离再启动开闭电机，执行抓取操作；在抓取过程中抓斗5下降，使升降钢丝绳4、开闭钢丝绳3都处于绷紧状态，检测到抓斗闭合完成后，启动提升电机，按设定速度驱动电机动作。

0-t

t

匀加速阶段加速度设定为：a＝2.5m/s

为保证在t

由以上已知量代入得匀加速阶段速度设定函数为：v

抓斗闭合完成至升降钢丝绳绷紧受力用时1秒，满足生产节奏要求，在变加速阶段最大瞬时加速度a＝2.5m/s