一种自适应台车及其集群智能控制方法与流程

本发明涉及一种自适应台车及其集群智能控制方法，适用于工程建设领域。

背景技术：

1、在工程建设领域，使用台车是一种常见的运输和搬运工具。传统上，台车通常由人工操作或通过预定的路径进行自动导航。然而，随着科技的不断进步，自适应台车集群控制技术逐渐受到关注。

2、自适应台车集群控制的具有多种显著的优点，具有显著的协同作业能力，自适应台车集群控制技术可以实现多个台车之间的协同作业，使得整个系统的效率大幅提升。通过智能控制，台车可以相互协调移动、分担工作负荷，避免资源浪费和时间冲突；具有自主导航能力，自适应台车集群具备自主导航能力，无需依赖预定的路径或操作员的干预。利用先进的感知技术，台车可以识别和解析环境中的障碍物，并快速规划最优路径，实现高效的运输任务；具有较好的适应性和灵活性，自适应台车集群控制技术可以根据实时的工作需求进行智能调度和分配。系统可以根据不同的工作场景和条件，动态调整台车的数量和配置，以提供最佳的搬运效率；具有更好的安全性，自适应台车集群控制技术注重安全性，在操作过程中可以实时监测和避免危险情况。通过使用传感器、摄像头等设备，系统可以及时检测并回避障碍物，保证人员和设备的安全；

3、综上所述，自适应台车集群控制技术在工程建设领域具有诸多优点，能够提高工作效率、降低成本、增加安全性，并且具备灵活性和适应性，为工程建设行业带来了巨大的改进和发展潜力。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种自适应台车及其集群智能控制方法，适用于工程建设领域，具有智能化、效率高、适应性广和安全性高等优点。

2、本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

3、一种自适应台车及其集群智能控制方法，所述控制方法包括自适应台车、工控系统、监测系统和群集控制系统，所述控制方法其特征在于：

4、a)采用移动液压泵站将n个自适应台车连接成一个台车群，m个台车群组成台车群运输系统，所述n≥1，m≥1；

5、b)所述工控系统可实现对所述自适应台车的车轮和顶升部件位置的控制；

6、c)所述监测系统实时采集所述自适应台车各部件的位置和受力数据；

7、d)所述群集控制系统根据预设的运输路径和控制模式进行优化分析，并进行构件运输。

8、所述的一种自适应台车及其集群智能控制方法，其特征在于，所述自适应台车，包括车轮及控制器、ii型组合桁架、千斤顶及控制器、监测组件和plc集群控制器，所述车轮及控制器包括k个车轮和控制器，k为2～4，所述控制器布置在所述ii型组合桁架的端部，所述ii型组合桁架包括ii型钢和桁架组合，所述ii型钢和桁架组合采用焊接连接，所述千斤顶及控制器包括千斤顶和控制器，所述千斤顶布置在所述桁架组合中部，所述控制器布置在所述桁架组合端部，所述监测组件包括千斤顶行程监测传感器、压力传感器和台车位置传感器。

9、所述工况系统包括台车行走plc控制器、千斤顶plc控制器、监测组件plc控制器及plc集群控制器总控系统组成，所述工况系统布置在浇筑结构行走控制仓内部，所述台车行走plc控制器根据预设定位信息对行走轮电机进行控制实现行走控制，所述千斤顶plc控制器通过采集和控制液压压力实现对千斤顶的控制，所述plc集群控制器控制千斤顶plc系统和车轮控制plc系统，所述plc集群控制器通过所述检测组件进行数据实时采集，所述plc集群控制器总控系统对所述工况系统进行时间控制保证所述工况系统的时间同步性。

10、所述的监测系统包括中心控制室千斤顶行程监测传感器、压力传感器、台车位置传感器和配套采集元件。

11、所述群集控制系统采用java/c/c++语言编译，所述群集控制系统采用串行控制和并行模式实现各plc控制器访问和控制中间件实现plc集中控制，所述群集控制系统通过位移控制、压力控制等模式，逐级压力或位移调节过程稳步过度，所述群集控制系统采取时间分步控制实现压力或位移的最优化计算调整，所述群集控制系统通过查询中心数据服务器中运输构件的目标定位系统数据和运输路径的位置数据，实现运输过程各控制时间节点对应的各群集子系统指令优化计算并生成控制指令，所述群集控制系统在智能运输过程根据预设的构件运输位置和路径数据，对关键路径节点的各群集子系统压力或位移进行优化计算，确定压力或位移控制值。

12、所述的群集控制系统采用b/s架构和无线连接方式，所述的群集控制系统采用通过ip地址访问进行远程控制。

13、所述群集控制系统内嵌有智能优化算法，所述智能优化算法的主要实施步骤为：

14、s101，对于某一过运输状态s，根据预设的各群集子系统千斤顶参数计算响应速度，计算公式为式(1)；

15、

16、s102，根据预设的运输路径按照预设的分段参数计算控制点的位移变化率，计算公式为式(2)和式(3)；

17、

18、

19、s103，根据vzj对台车位置的vzi和vxi进行差值计算；

20、s104，对预设的小时间增量△t，计算各群集子系统的当前值和变化值公式为式(4)，

21、δfi＝aiki(vzi)δt (4)式中，ai为群集子系统的预设敏感系数，ki是弹性系数；

22、s105，根据预设小时间变化，计算各集群子系统千斤顶受力的均值，计算公式为式(5)，

23、

24、式中，wi为预设的权值系数；

25、s106，根据预设小时间变化t，计算各集群子系统千斤顶受力标准差，计算公式为式(6)；

26、

27、s107，根据预设的千斤顶受力正态随便变量参数均值和标准差，验算计算的均值对应的标准差是否满足预设参数值，不满足则调整△t按步骤4)重新计算直到取△t最大值；

28、s108，计算所有集群子系统的速度优化系数，计算公式为式(7)；

29、

30、s109，计算所有集群子系统的平移速度公式为式(8)，并计算最小值公式为式(9)；

31、vi＝φivxi (8)

32、vmin＝min(vi) (9)

33、s110，计算冲击时间修正系数计算公式为式(10)，作为当前状态下的平均速度vs的修正值，所述平均速度vs计算公式为式(11)。

34、

35、vs＝αvmin (11)

36、s111，对运输过程所有的状态，确定所有状态的群集系统最优平移速度vs。

37、所述群集控制系统根据预设的参数，自动生成运输流程，并提供手动调整，重新设置优化计算方法的计算参数，优化计算并生成流程控制方案指令。

38、所述群集控制系统根据预设的目标运输位置和路径数据，进行手动或自动分段，计算各个段的最优参数。

39、本发明的有益效果是：

40、本发明的有益效果是：本发明提供了一种自适应台车及其集群智能控制方法，具有智能化、效率高、适应性广和安全性高等优点。