【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法及系统，属于组塔施工。
技术介绍
1、特高压铁塔高度从几十米至上百米不等，在进行组塔施工时，施工地形复杂，组塔施工过程往往是多人协作完成，当前施工主要通过施工人员肉眼观察确认吊装物所处位置后使用对讲机与操作员进行交流，判断零部件是否就位，不仅施工效率低下，还需要耗费大量的人力与物力，施工安全性也很难得到保证。
2、输电线路铁塔组塔施工方案主要采用落地抱杆进行铁塔组装。落地抱杆中的摇臂倾角会随着铁塔组装高度的不同而不同。目前特高压铁塔的施工现场组塔过程没有对关键构件实现实时监测和参数信息化，无法实时掌握抱杆状态信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，包括以下步骤：
4、获取铁塔的几何参数，根据期望的吊装高度得出此高度的铁塔吊装相应部件与铁塔中心轴线距离ri；
5、通过中轴线距离计算得到摇臂倾角期望值β*；
6、控制摇臂到达指定倾角。
7、优选的，所述铁塔由下至上包括基础、塔身、延长部分以及设置在延长部分上的横担。
8、优选的，计算得出基础(10)倾斜角a：
9、
10、式中，基础底部边长l2、基础顶部边长l1，基础高度为h0；
11、计算得出塔身
12、
13、式中，将塔身从下至上分为n段，i为组建塔身时当前组塔部件数量。
14、优选的，铁塔吊装相应部件与铁塔中心轴线距离计算：
15、其中，塔身的中轴线距离计算：塔身从下至上分为n段，每段的高度为hi；吊装点设置在部件的处，各段中心距离ri为：
16、
17、式中，i＝1，2，3……，n；
18、延长部分的中轴线距离计算：延长部分从下至上分为h段，每段的高度为hj，吊装点设置在部件的处，各段中心距离ri为：
19、
20、式中，j＝1，2，3……，h；
21、横担的中轴线距离计算：横担安装在延长部分第j段，l3为横担长度，吊装点设置在部件的处，各段中心距离ri为：
22、
23、式中，j＝1，2，3……，h。
24、优选的，计算出摇臂的倾角理论值β*：
25、
26、其中，s0表示摇臂实际长度。
27、优选的，所述摇臂为一单轴旋转机械机构，摇臂首端连接在杆身转轴端，摇臂末端与钢丝绳相连，摇臂在钢丝绳的牵引下绕着转轴旋转运动，所述钢丝绳通过电动绞磨机驱动。
28、优选的，所述电动绞磨机包括三相异步电机和二级变速箱，所述三相异步电机通过二级变速箱与钢丝绳连接。
29、一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制系统，实现所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法；包括：
30、摇臂倾角期望值计算模块，根据输入的吊装高度计算得出摇臂的倾角期望值β*；
31、绞磨机动态数学模型，根据恒压频比控制原理和力矩平衡方程可建立；
32、摇臂倾角控制系统，以倾角期望值β*作为输入信号控制电动绞磨机，并将电动绞磨机输出转速no和输出转矩tl作为摇臂动力学模型的输入；
33、摇臂动力学模型，根据动力学分析和力矩平衡方程建立，根据输入得到倾角实际值β与电动绞磨机输出转速no的关系。
34、优选的，所述绞磨机动态数学模型包括三相异步电机动态数学模型和二级变速箱动态数学模型；所述三相异步电机动态数学模型为：
35、
36、
37、式中，p为电机极对数，u1为电机定子相电压，wc为电机供电角频率，r0为电机定子每相电阻，s是电机的转差率；异步电机采用恒压频比控制时，u1/wc为恒定值，其中wc＝2πf，f为异步电机交流电源的频率；
38、根据二级变速箱的参数建立二级变速箱动态数学模型：
39、
40、
41、
42、式中，二级变速箱齿轮的齿数分别为z1和z2，输入转速、输入转矩、输出转速和负载转矩分别为ni、ti、n0和tl，j、c和to分别为等效到二级齿轮的转动惯量、粘性摩擦系数和原动转矩，代表二级变速箱输出轴加速度。
43、优选的，所述摇臂动力学模型为：
44、
45、
46、
47、式中，j为摇臂的转动惯量，f为钢丝绳摩擦系数，r0为变速箱滚筒半径，g0为摇臂自重，g1为吊装物自重，s1表示摇臂转轴至抱杆顶端长度，f为钢丝绳拉力，t为时间，为倾角速度，为倾角角加速度。
48、本专利技术具有如下有益效果：
49、通过对特高压铁塔的机械结构展开分析，确定每个部件相对于铁塔中心的距离，计算得出吊装指定零部件时落地抱杆摇臂倾角，设计落地抱杆倾角控制系统，以倾角为给定使摇臂运动至指定倾角。同时在落地双摇臂抱杆的两个摇臂上安装倾角传感器，通过无线传输模块传输至手持式工业平板上，便于施工人员进行查看，有助于施工效率的提高。
50、能够在不需要人工肉眼观察的情况下，将特高压铁塔相应部件准确吊装至准确位置，以便于工人的安装，提高了特高压铁塔组塔施工的效率和安全，提供了一种无需人工监测的、高效的落地抱杆摇臂倾角控制解决方案，具有很高的实用价值。
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1.一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：所述铁塔由下至上包括基础(10)、塔身(9)、延长部分(8)以及设置在延长部分(8)上的横担(1)。
3.如权利要求2所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：计算得出基础(10)倾斜角a：
4.如权利要求3所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：铁塔吊装相应部件与铁塔中心轴线距离计算：
5.如权利要求1所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：计算出摇臂(2)的倾角理论值β*：
6.如权利要求1所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：所述摇臂(2)为一单轴旋转机械机构，摇臂(2)首端连接在杆身(7)转轴端，摇臂(2)末端与钢丝绳(3)相连，摇臂(2)在钢丝绳(3)的牵引下绕着转轴旋转运动，所述钢丝绳(3)通过电动绞磨机(4)驱动。
7.如权利要求6所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：所述电
8.一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制系统，其特征在于：实现如权利要求1-7任意一项所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法；包括：
9.如权利要求8所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制系统，其特征在于：所述绞磨机动态数学模型包括三相异步电机动态数学模型和二级变速箱动态数学模型；所述三相异步电机动态数学模型为：
10.如权利要求8所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制系统，其特征在于：所述摇臂动力学模型为：
...【技术特征摘要】
1.一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：所述铁塔由下至上包括基础(10)、塔身(9)、延长部分(8)以及设置在延长部分(8)上的横担(1)。
3.如权利要求2所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：计算得出基础(10)倾斜角a：
4.如权利要求3所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：铁塔吊装相应部件与铁塔中心轴线距离计算：
5.如权利要求1所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：计算出摇臂(2)的倾角理论值β*：
6.如权利要求1所述的一种落地双摇臂抱杆的摇臂倾角控制方法，其特征在于：所述摇臂(2)为一单轴旋转机械机构，摇臂(2)首端连接在杆身(7)转...
【专利技术属性】
技术研发人员：林学根，杨大淼，林诚，刘雨铮，王文锐，林智侃，黄伟源，邓锋华，徐靖怡，余悦，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司建设分公司，
类型：发明
国别省市：
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