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公开(公告)号：CN105347181B
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201510888543.6
申请日：2015-12-07
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种自动吊钩系统。该系统包括：吊钩工作执行单元(1)，用于执行吊钩作业；吊钩信息检测单元(16)，用于检测系统信息；系统控制单元(32)，用于控制吊钩系统工作；人机交互操作单元(44)，用于系统的人机交互操作；以及吊钩壳体单元(49)，用于吊钩的外部支撑。包括：一种自动吊钩装置，完成吊钩基本操作功能；传感设备采集吊钩工作场景信息，返回给吊车控制人员，实时跟踪作业情况；系统控制器根据负载质量信息，做出吊钩控制动作，自动完成吊钩的无人化作业。本发明解决了传统吊钩无法实现自动化操作的技术问题，可用在危险复杂环境，安全性能高，便于制造、安装、拆卸以及维护。
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公开(公告)号：CN106315414B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201610705306.6
申请日：2016-08-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于滑模面的桥式吊车控制方法。针对桥式吊车运送过程的定位和消摆任务，本发明提出了一种新颖的基于滑模面的控制方法。首先通过坐标变换将原吊车模型转换成一种类线性的模式，然后设计一种新颖的滑模面，并构造出相应的非线性控制算法使得系统状态始终保持在滑模面上，最后，通过李雅普诺夫方法严格证明，只要参数选取满足本发明所给出的条件，系统平衡点可达到近似指数稳定。相比于现有吊车控制方法(只能保证渐近收敛)，本发明的收敛速度更快(近似指数收敛)。而且本发明的控制输入相对一般全状态反馈方法更加平滑，有利于实际应用。仿真和实验结果均表明，本发明定位速度快、消摆效果好，且对各类外界干扰具有很强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN106429851B
公开(公告)日：2017-11-17
申请号：CN201611158901.9
申请日：2016-12-15
Applicant: 南开大学
IPC: B66C13/44 , B66C13/48 , G05B19/042
Abstract: 一种基于远程遥操作的桥式吊车自动控制系统，为一种新型的桥式吊车控制方式，控制系统包括有桥式吊车硬件控制系统以及远程遥操作实现系统，其中桥式吊车硬件控制系统，为独立设计开发的硬件控制电路以及硬件数据采集电路，用于采集桥式吊车的状态信息，并根据所选离线控制模式进行控制信号的输出，控制桥式吊车系统按预定要求运行；远程遥操作实现系统，用于实现平台数据的网络远程通信，实现不同地区用户对系统的访问操作。本发明提出一种新型的桥式吊车自动控制硬件系统，并且基于远程遥操作，使得不同地区的研究人员均能访问桥式吊车系统(可以为实验室桥式吊车实验平台或是工业桥式吊车平台)，完成相应任务。
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公开(公告)号：CN107065553A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710273827.3
申请日：2017-04-20
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种多旋转激励平移振荡器系统非线性耦合自适应控制方法，属于欠驱动机械系统自动控制技术领域。该方法包括：充分考虑到系统存在未知参数及不确定性因素，引入耦合项构造一种新型的储能函数，设计一种非线性耦合自适应控制方法，增强了系统的暂态性能，实现了多旋转激励平移振荡器(Translational Oscillator with Rotational Actuator，TORA)系统的镇定控制问题，能够使多TORA系统在给定初始位置或受到干扰时能够快速、准确地回到平衡位置并保持稳定，同时，更新律可针对未知参数及不确定性因素对系统带来的影响进行在线补偿。实验结果证明，所提方法具有良好的控制性能。
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公开(公告)号：CN106976804A
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201710259680.2
申请日：2017-04-20
Applicant: 南开大学
CPC classification number: B66C13/22 , B66C13/063
Abstract: 一种双摆吊车能耗最优轨迹规划方法，属于欠驱动机械系统自动控制技术领域。该方法包括：充分考虑吊车系统的双摆特性及实际生产中对能耗的需求，设计了一种针对双摆吊车系统的能耗最优轨迹规划方法，实现了双摆吊车定位与消摆的控制目标。首先，为方便分析计算，对系统动力学方程进行变换。接下来根据系统各状态量约束、初始状态及目标状态，构造相应的优化问题。最后将优化问题转化成凸优化问题的形式并利用凸优化工具进行求解。本方法可确保双摆吊车系统由初始状态到达目标状态，运行过程中消耗的能量最小且系统状态均约束在给定的范围内，同时有效抑制并消除系统的残余摆动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106429851A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201611158901.9
申请日：2016-12-15
Applicant: 南开大学
IPC: B66C13/44 , B66C13/48 , G05B19/042
CPC classification number: B66C13/48 , B66C13/44 , B66C2700/088 , G05B19/0423
Abstract: 一种基于远程遥操作的桥式吊车自动控制系统，为一种新型的桥式吊车控制方式，控制系统包括有桥式吊车硬件控制系统以及远程遥操作实现系统，其中桥式吊车硬件控制系统，为独立设计开发的硬件控制电路以及硬件数据采集电路，用于采集桥式吊车的状态信息，并根据所选离线控制模式进行控制信号的输出，控制桥式吊车系统按预定要求运行；远程遥操作实现系统，用于实现平台数据的网络远程通信，实现不同地区用户对系统的访问操作。本发明提出一种新型的桥式吊车自动控制硬件系统，并且基于远程遥操作，使得不同地区的研究人员均能访问桥式吊车系统(可以为实验室桥式吊车实验平台或是工业桥式吊车平台)，完成相应任务。
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公开(公告)号：CN106315414A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610705306.6
申请日：2016-08-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于滑模面的桥式吊车控制方法。针对桥式吊车运送过程的定位和消摆任务，本发明提出了一种新颖的基于滑模面的控制方法。首先通过坐标变换将原吊车模型转换成一种类线性的模式，然后设计一种新颖的滑模面，并构造出相应的非线性控制算法使得系统状态始终保持在滑模面上，最后，通过李雅普诺夫方法严格证明，只要参数选取满足本发明所给出的条件，系统平衡点可达到近似指数稳定。相比于现有吊车控制方法(只能保证渐近收敛)，本发明的收敛速度更快(近似指数收敛)。而且本发明的控制输入相对一般全状态反馈方法更加平滑，有利于实际应用。仿真和实验结果均表明，本发明定位速度快、消摆效果好，且对各类外界干扰具有很强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN104192713A
公开(公告)日：2014-12-10
申请号：CN201410457163.2
申请日：2014-09-10
Applicant: 南开大学
IPC: B66C13/18
Abstract: 一种基于微分平坦与B样条的时间最优桥式吊车轨迹规划方法。解决非线性桥式吊车系统自动控制问题，方法具有良好的台车定位与负载摆动消除性能。首先提出了系统平坦输出，用以处理台车运动与负载摆动之间的耦合关系。之后利用B样条曲线的连续性及平滑性，将轨迹参数化为具有待优化参数的B样条曲线形式。随后，考虑到负载摆角、台车加速度等约束，利用一种多项式优化算法，得到时间最优轨迹。本发明利用桥式吊车系统的微分平坦特性进行轨迹规划，避免了对系统复杂耦合特性的分析，且所选取轨迹形式具有解析表达式；同时利用优化算法，得到时间最优的轨迹。仿真与实验结果表明，本发明能取得良好的控制效果，具有很好的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN102175222B
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201110052073.1
申请日：2011-03-04
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于立体视觉的吊车避障系统。包括：标定双目立体视觉系统，得到左右相机的内参数，以及左右相机之间的外参数；使用立体视觉系统拍摄吊车工作场景的图像，重建吊车工作空间中的静态障碍物；在负载运送的过程中，实时跟踪负载，同时检测突然进入吊车工作空间的运动物体（人、车辆、或者其它障碍物等），并估计负载和运动物体的运动信息、位置信息和尺寸信息；根据碰撞预测策略，预测负载与障碍物（静态障碍物和运动物体）是否发生碰撞，以决定是否采取紧急制动，避免负载与障碍物发生碰撞。
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公开(公告)号：CN102175222A
公开(公告)日：2011-09-07
申请号：CN201110052073.1
申请日：2011-03-04
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于立体视觉的吊车避障系统。包括：标定双目立体视觉系统，得到左右相机的内参数，以及左右相机之间的外参数；使用立体视觉系统拍摄吊车工作场景的图像，重建吊车工作空间中的静态障碍物；在负载运送的过程中，实时跟踪负载，同时检测突然进入吊车工作空间的运动物体（人、车辆、或者其它障碍物等），并估计负载和运动物体的运动信息、位置信息和尺寸信息；根据碰撞预测策略，预测负载与障碍物（静态障碍物和运动物体）是否发生碰撞，以决定是否采取紧急制动，避免负载与障碍物发生碰撞。
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