一种轮胎吊大车自动纠偏方法技术

本发明专利技术实施例涉及港口机械领域，公开了一种轮胎吊大车自动纠偏方法。该方法包括：计算轮胎吊大车当前的运行偏差D；其中，运行偏差D为当前大车的实时坐标点与轨迹基准线之间的距离；根据所述运行偏差D及大车纠偏输出量的比例系数k，得到所述纠偏量；根据纠偏量，控制所述大车的驱动轮，以使大车直线行走。本发明专利技术实施方式相对于现有技术而言，结合大车的实时运行偏差来计算纠偏量，能够更精确地判断出大车的实时运行方向和偏差趋势，从而更精准地进行纠偏量地计算，使得对大车的行驶方向的控制更加精确。同时，这种自动纠偏方法也节省了人工，减轻了相关工作人员的劳动强度，有利于实现现场无人化作业。

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎吊大车自动纠偏方法
本专利技术实施例涉及港口机械领域，特别涉及一种轮胎吊大车自动纠偏方法。
技术介绍
集装箱龙门起重机是专门用于集装箱堆场进行堆垛和装卸作业的机械，有轮胎式集装箱龙门起重机和轨道式集装箱龙门起重机两种。其中，轮胎式集装箱龙门起重机又称为轮胎吊(Rubber-TyredGantryCrane，RTG)，轮胎吊以其基础投资低、机动性高、操作简单以及混合动力供应等优点，得到了广泛的使用与推广。但是本专利技术的专利技术人发现，常见轮胎吊的所有操作以及行驶都要靠轮胎吊司机的手动操作来完成，而轮胎吊在正常行走过程中要求控制其偏移角在极小的范围内，这就要求司机必需具备极高的驾驶技术，且在驾驶过程中必需投入很大的注意力，以时刻对轮胎吊进行纠偏，使轮胎吊直线行走。也就是说，操作轮胎吊的司机需要经过严格的技术培训才能正式上岗操作，这会浪费人力、物力；而且手动操作也受司机视野的限制，导致司机很难准确地对轮胎吊进行纠偏。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种轮胎吊大车自动纠偏方法，以实现对轮胎吊大车的自动纠偏，使大车沿直线行走；同时也节省人工，有利于实现现场无人化作业。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种轮胎吊大车自动纠偏方法，包括：计算大车当前的运行偏差D；其中，所述运行偏差D为当前大车的实时坐标点与规划好的轨迹基准线之间的距离；所述轨迹基准线为大车行进的起点与终点之间的直线；根据所述运行偏差D及大车纠偏输出量的比例系数k，得到所述纠偏量；根据所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮，以使大车直线行走。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，实时计算大车的运行偏差D，并根据大车纠偏输出量的比例系数k，来计算纠偏量，以实时控制大车的行驶方向，使大车直线行走。这种结合大车的实时运行偏差的纠偏量计算方法，能够更精确地判断出大车的实时运行方向和偏差趋势，从而更精准地进行纠偏量地计算，使得对大车的行驶方向的控制更加精确。同时，这种自动纠偏方法也节省了人工，减轻了相关工作人员的劳动强度，有利于实现现场无人化作业。另外，所述根据所述运行偏差D及大车纠偏输出量的比例系数k，得到所述纠偏量，具体包括：根据公式Rate＝k*D，计算所述纠偏量；其中，Rate表示所述纠偏量。提供一种纠偏方法。另外，在所述得到纠偏量之后，在根据所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮之前，所述方法还包括：修正所述纠偏量；在根据所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮中，具体为：根据修正后的所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮。对纠偏量进行修正，有利于提高最终输出的纠偏量的准确性。另外，根据公式Rate’＝k*(θ/k1+D/k2)*D，进行修正；其中，Rate’表示修正后的所述纠偏量，k1为航向角偏差力度系数，k2为距离偏差力度系数，θ为当前大车的实时航向角b与参考航向角a之间的夹角。这种纠正方式，加入了纠偏力度反馈模型，能够起到反馈控制纠偏量的效果，有早于防止过度纠偏而导致大车产生蛇形行驶的情况。另外，所述计算大车当前的运行偏差D，具体包括：根据公式D＝L*Sin(c)，计算所述运行偏差D；其中，L为当前大车的实时坐标点与大车行进的起点之间的距离；所述c为向量AB与向量AC之间的旋转角，向量AB为所述大车行进的起点与终点形成的向量，向量AC为所述大车行进的起点与当前大车的实时坐标点形成的向量。提供一种运行偏差D的计算公式。另外，在所述计算大车当前的运行偏差D之前，所述方法还包括：获取所述大车的实时经纬度数据，以及所述起点与终点对应的经纬度数据；转化坐标系，分别得到所述实时经纬度数据以及所述起点与终点对应的经纬度数据对应的二维平面坐标；在所述计算大车当前的运行偏差D中，根据转换后的坐标，计算所述运行偏差D。提供一种获取大车实时位置坐标的方法。另外，在获取所述大车的实时经纬度数据，以及所述起点与终点对应的经纬度数据中，利用PolarMEMS惯导系统，获取所述实时经纬度数据以及所述起点与终点对应的经纬度数据。PolarMEMS惯导系统，可为大车提供精确的位置、方位信息输出。另外，在所述转化坐标系，分别得到所述实时经纬度数据以及所述起点与终点对应的经纬度数据对应的二维平面坐标中，采用高斯-克吕格投影方法，将大地坐标系转化为笛卡尔坐标系，以分别得到所述实时经纬度数据以及所述起点与终点对应的经纬度数据对应的二维平面坐标。提供一种坐标转换方法。另外，所述根据所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮，具体包括：根据所述纠偏量以及每个驱动轮的纠偏给定百分比，计算每个驱动轮的纠偏给定量；将计算出的所述纠偏给定量分别叠加到对应的驱动轮当前的行驶速度中，并以叠加后的所述行驶速度驱动所述大车的每个驱动轮。提供一种根据纠偏量，控制大车驱动轮的方法。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是根据本专利技术第一实施方式的轮胎吊大车自动纠偏方法的流程图；图2是根据本专利技术第一实施方式的大车运行轨迹的坐标示意图；图3是根据本专利技术第一实施方式的大车运行航向角示意图；图4是根据本专利技术第一实施方式的定位定向系统的定位定向原理图；图5是根据本专利技术第二实施方式的轮胎吊大车自动纠偏方法的流程图；图6是根据本专利技术第二实施方式的纠偏效果图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种轮胎吊大车自动纠偏方法。本实施方式提供的轮胎吊大车自动纠偏方法可应用于轮胎吊，具体流程如图1所示。步骤101：初始化控制器。在本步骤中，可获取大车(轮胎吊)的运行轨迹。具体地，本步骤中，可利用定位定向系统获取大车的实时经纬度数据，以及大车行进的起点与终点的经纬度数据。根据上述经纬度数据，可确定大车当前的运行轨迹。步骤102：转化坐标系，分别得到大车的实时经纬度数据以及大车行进的起点与终点对应的经纬度数据所对应的二维平面坐标。本步骤中，可采用高斯-克吕格投影方法，将大地坐标系(上述经纬度数据对应的坐标系)转化为笛卡尔坐标系，从而将大车的实时经纬度数据转化为对应的二维平面坐标、将起点所对应的经纬度数据以及终点所对应的经纬度数据也分别转化为对应的二维平面坐标。步骤103：计算大车当前的运行偏差D。该运行偏差D即为当前大车的实时坐标点与轨迹基准线之间的距离。该轨迹基准线即为大车行进的起点与终点之间的直线。图2示出了转化后的笛卡尔坐标系的示意图。图中的A表示大车行进的起点；B表示大车最后要到达的位置，即终点；C表示当前大车的实时坐标点。在本步骤中，可根据公式D＝L*Sin(c)，来计算大车当前的运行偏差D。其中，L为C、A两点之间的距离，即当前大车的实时坐标点与起点之间的距离。L的大小，可根据C、A两点之间距离公式计算得到。而旋转角c则为向量AB及向量AC之前的旋转角，可根据旋转角公式计算得到。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎吊大车自动纠偏方法，其特征在于，包括：计算大车当前的运行偏差D；其中，所述运行偏差D为当前大车的实时坐标点与轨迹基准线之间的距离；所述轨迹基准线为大车行进的起点与终点之间的直线；根据所述运行偏差D及大车纠偏输出量的比例系数k，得到所述纠偏量；根据所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮，以使大车直线行走。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎吊大车自动纠偏方法，其特征在于，包括：计算大车当前的运行偏差D；其中，所述运行偏差D为当前大车的实时坐标点与轨迹基准线之间的距离；所述轨迹基准线为大车行进的起点与终点之间的直线；根据所述运行偏差D及大车纠偏输出量的比例系数k，得到所述纠偏量；根据所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮，以使大车直线行走。2.根据权利要求1所述的轮胎吊大车自动纠偏方法，其特征在于，所述根据所述运行偏差D及大车纠偏输出量的比例系数k，得到所述纠偏量，具体包括：根据公式Rate＝k*D，计算所述纠偏量；其中，Rate表示所述纠偏量。3.根据权利要求2所述的轮胎吊大车自动纠偏方法，其特征在于，在所述得到纠偏量之后，在根据所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮之前，所述方法还包括：修正所述纠偏量；在根据所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮中，具体为：根据修正后的所述纠偏量，控制所述大车的驱动轮。4.根据权利要求3所述的轮胎吊大车自动纠偏方法，其特征在于，所述修正纠偏量，具体包括：根据公式Rate’＝k*(θ/k1+D/k2)*D，进行修正；其中，Rate’表示修正后的所述纠偏量，k1为航向角偏差力度系数，k2为距离偏差力度系数，θ为当前大车的实时航向角b与参考航向角a之间的夹角。5.根据权利要求4所述的轮胎吊大车自动纠偏方法，其特征在于，所述k1和k2的值由大车的运行速度决定。6.根据权利要求1所述的轮胎吊大车自动纠偏方法，其特征在于，所述计算大车当前的运行偏差D，具体包括：根据公式D＝L*Sin(c)，计算所述运行偏差D；其中，所述L为当前大车的实时坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王科，罗生龙，钟前进，张福雷，
申请(专利权)人：上海辛格林纳新时达电机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31