本發(fā)明涉及智能控制,尤其涉及一種平臺防側(cè)翻的智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、臨海作業(yè)的平臺常受限于其運(yùn)載方式,在陸地和海洋交界位置進(jìn)行作業(yè)時(shí),無法有效快速變換,且受限于其附近的環(huán)境,無法適應(yīng)對應(yīng)的承載環(huán)境,從而導(dǎo)致在類似場景中無法順利架設(shè)穩(wěn)定的平臺。
2、目前常用的防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)為申請公開號為cn117369286b公開了一種海洋平臺動(dòng)力定位控制方法,屬于海洋能源技術(shù)領(lǐng)域,包括以下步驟:步驟1:獲取海洋平臺的當(dāng)前狀態(tài);步驟2:構(gòu)建并訓(xùn)練強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型,將當(dāng)前狀態(tài)輸入強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型,構(gòu)建海洋平臺動(dòng)態(tài)環(huán)境下的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù);步驟3:基于獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)設(shè)計(jì)海洋平臺動(dòng)力定位的參考軌跡序列,輸出當(dāng)前狀態(tài)下的最佳參考軌跡序列;步驟4:自抗擾控制器跟蹤最佳移動(dòng)參考軌跡序列并計(jì)算獲得最終控制量,將最終控制量輸入驅(qū)動(dòng)器以驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器牽引海洋平臺沿最佳參考軌跡序列移動(dòng)至目標(biāo)位置。該發(fā)明通過將傳統(tǒng)動(dòng)力定位控制方法與強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法相結(jié)合,充分利用了海洋平臺關(guān)鍵狀態(tài)以及風(fēng)浪等外部環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)了海洋平臺準(zhǔn)確、快速、平穩(wěn)的動(dòng)力定位。
3、但是,上述系統(tǒng)在上料過程中防側(cè)翻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為簡陋,且無法兩棲作業(yè),在陸地與水面的交界位置安全可靠性會明顯下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為此,本發(fā)明提供一種平臺防側(cè)翻的智能控制系統(tǒng),用以克服現(xiàn)有技術(shù)中上料過程中防側(cè)翻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為簡陋,且無法兩棲作業(yè),在陸地與水面的交界位置安全可靠性會明顯下降,從而導(dǎo)致頂升過程中易發(fā)生側(cè)翻的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種平臺防側(cè)翻的智能控制系統(tǒng)包括:
3、作業(yè)平臺;
4、支撐固定模塊,其設(shè)置在承重面上,用以維持所述作業(yè)平臺的整體穩(wěn)定;
5、水平檢測模塊,其設(shè)置在所述作業(yè)平臺的下端,用以檢測所述作業(yè)平臺的水平度;
6、曲臂運(yùn)動(dòng)模塊,其分別與所述支撐固定模塊和所述水平檢測模塊相連,用以根據(jù)所述水平度調(diào)整曲臂運(yùn)動(dòng)的液壓動(dòng)力以調(diào)節(jié)所述作業(yè)平臺的高度;
7、液壓頂升模塊,其分別與所述曲臂運(yùn)動(dòng)模塊和所述水平檢測模塊相連,用以根據(jù)所述水平度控制千斤頂?shù)墓ぷ鲃?dòng)力以調(diào)節(jié)作業(yè)平臺的水平度;
8、位移修正模塊,其與所述液壓頂升模塊、所述水平檢測模塊和所述作業(yè)平臺相連,用以通過設(shè)置在所述作業(yè)平臺下方的縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)作業(yè)平臺的縱向位置和設(shè)置在作業(yè)平臺下方的所述縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)垂直的橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)作業(yè)平臺的橫向位置,對作業(yè)平臺的位置進(jìn)行調(diào)整以減小作業(yè)平臺的重心與作業(yè)平臺上荷載的重心之間的距離。
9、進(jìn)一步地,所述水平檢測模塊包括:
10、水平度傳感器,其設(shè)置在所述作業(yè)平臺下端,用以檢測作業(yè)平臺的水平度,并將水平度信息傳至所述支撐固定模塊、所述曲臂運(yùn)動(dòng)模塊、所述液壓頂升模塊和所述位移修正模塊。
11、進(jìn)一步地,所述支撐固定模塊包括:
12、浮動(dòng)固定點(diǎn),其設(shè)置在承重面上,與所述固定架相連,用以將固定架上全部載荷傳至承重面;
13、固定架,其與所述浮動(dòng)固定點(diǎn)相連,用以固定所述曲臂運(yùn)動(dòng)模塊;
14、方向控制搖桿,其設(shè)置在支撐固定結(jié)構(gòu)一側(cè),與固定架相連,用以調(diào)整所述浮動(dòng)固定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向;
15、其中,所述固定架設(shè)有輔助穩(wěn)定機(jī)構(gòu),用以在第一條件下根據(jù)所述水平度信息調(diào)整輔助穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的延伸狀態(tài)調(diào)整支撐固定模塊與承重面的接觸面積以使所述作業(yè)平臺保持穩(wěn)定;
16、其中,所述第一條件為所述作業(yè)平臺的傾斜角度大于預(yù)設(shè)水平角度。
17、進(jìn)一步地,所述曲臂運(yùn)動(dòng)模塊包括:
18、第一伸縮臂和第二伸縮臂,其分別與所述支撐固定模塊相連,其中,第一伸縮臂和第二伸縮臂形狀結(jié)構(gòu)均相同,用以通過伸縮臂的伸縮運(yùn)動(dòng)頂升或降低作業(yè)平臺的高度,并將作業(yè)平臺的荷載傳至支撐固定模塊;
19、橫桿,其設(shè)置在所述第一伸縮臂與所述第二伸縮臂對應(yīng)位置之間,與伸縮臂各關(guān)節(jié)所在平面垂直并與承重面平行,用以使第一伸縮臂與第二伸縮臂的對應(yīng)位置組成剛性連接;
20、第一液壓缸,其包括橫向第一液壓缸和縱向第一液壓缸,且第一伸縮臂與第二伸縮臂平行設(shè)置,橫向第一液壓缸與所述第一伸縮臂相連,用以向所述第一伸縮臂提供橫向伸縮運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力,縱向第一液壓缸與所述第二伸縮臂相連,用以向所述第二伸縮臂提供縱向伸縮運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力;
21、第一控制箱,其分別與所述第一液壓缸以及所述水平檢測模塊相連,設(shè)置在所述固定架外側(cè),用以根據(jù)所述水平度信息控制第一液壓缸的工作狀態(tài);
22、其中,所述第一液壓缸的工作狀態(tài)包括開啟和關(guān)閉。
23、進(jìn)一步地,所述液壓頂升模塊包括:
24、千斤頂,其按預(yù)設(shè)支點(diǎn)設(shè)置在所述作業(yè)平臺下方,用以頂舉作業(yè)平臺以及調(diào)節(jié)作業(yè)平臺水平度;
25、第二液壓缸,其與所述千斤頂相連,用以提供千斤頂頂舉所需的動(dòng)力;
26、第二控制箱,其與所述第二液壓缸、所述水平檢測模塊相連,用以根據(jù)所述水平度信息控制第二液壓缸的工作狀態(tài);
27、其中,所述第二液壓缸的工作狀態(tài)包括開啟、關(guān)閉和輸出不同的液壓力;
28、其中,對于各所述千斤頂與對應(yīng)的所述預(yù)設(shè)支點(diǎn)對應(yīng)設(shè)置,且預(yù)設(shè)置點(diǎn)的位與所述作業(yè)平臺的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
29、進(jìn)一步地,所述水平檢測模塊還包括用以對所述水平度信息進(jìn)行判定的水平度判定器;
30、所述水平度判定器與所述第一控制箱、所述第二控制箱和設(shè)置在所述位移修正模塊用以控制縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的第三控制箱相連,以向第一控制箱、第二控制箱和第三控制箱傳輸判定信息;
31、其中,若所述水平度小于等于預(yù)設(shè)水平角度,則所述水平度判定器判定所述作業(yè)平臺為標(biāo)準(zhǔn)工況;
32、若所述水平度大于所述預(yù)設(shè)水平角度,且所述水平度小于等于預(yù)設(shè)倒塌角度,則所述水平度判定器判定所述作業(yè)平臺為傾斜工況;
33、若所述水平度大于預(yù)設(shè)倒塌角度,則所述水平度判定器判定所述作業(yè)平臺為臨界倒塌工況。
34、進(jìn)一步地,所述標(biāo)準(zhǔn)工況為所述支撐固定模塊、曲臂運(yùn)動(dòng)模塊、所述液壓頂升模塊和所述位移修正模塊均能以預(yù)設(shè)支撐結(jié)構(gòu)、預(yù)設(shè)液壓動(dòng)力和預(yù)設(shè)頂升高度工作。
35、進(jìn)一步地,所述位移修正模塊還包括:
36、縱向滑軌,其與所述縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連,用以架設(shè)所述縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),提供縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)軌道;
37、橫向滑軌,其與所述橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連,用以架設(shè)所述橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),提供橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)軌道;
38、第三控制箱,其用以根據(jù)所述水平度信息調(diào)節(jié)縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài);
39、其中,位移修正模塊僅在所述標(biāo)準(zhǔn)工況下工作,通過控制縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在所述縱向滑軌上的位置以及控制橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在所述橫向滑軌上的位置以減小作業(yè)平臺的重心與荷載的重心間的距離;
40、其中,位移修正模塊根據(jù)縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位移量確定是否對縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自鎖;
41、其中,若縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位移量超過其縱向調(diào)節(jié)最大位移量,則位移修正模塊對縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自鎖;
42、若橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位移量超過其橫向調(diào)節(jié)最大位移量,則位移修正模塊對橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自鎖。
43、進(jìn)一步地,所述第二控制箱在所述傾斜工況的條件下通過調(diào)整所述第二液壓缸工作動(dòng)力調(diào)節(jié)各所述千斤頂工作狀態(tài),用以平衡作業(yè)平臺的傾斜角度;
44、其中,所述調(diào)節(jié)中各所述千斤頂?shù)囊簤汗ぷ鲃?dòng)力能夠獨(dú)立調(diào)節(jié)。
45、進(jìn)一步地,所述第一控制箱在所述臨界倒塌工況的條件下控制第一液壓缸以第一預(yù)設(shè)釋壓速度降低液壓頂升力以帶動(dòng)各所述伸縮臂降低高度;
46、同時(shí),所述第二控制箱在臨界倒塌工況的條件下控制第二液壓缸以第二預(yù)設(shè)釋壓速度降低液壓頂升力以帶動(dòng)各千斤頂降低高度,直至各伸縮臂與千斤頂高度恢復(fù)至未頂升狀態(tài)。
47、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于,本發(fā)明通過設(shè)置支撐固定模塊、水平檢測模塊、曲臂運(yùn)動(dòng)模塊、液壓頂升模塊和位移修正模塊,在上述模塊的相互配合下,本發(fā)明系統(tǒng)可及時(shí)檢測作業(yè)平臺的水平度信息,調(diào)整液壓缸工作狀態(tài),安全承載作業(yè)平臺不同的荷載壓力,增強(qiáng)防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)的安全性。
48、進(jìn)一步地,浮動(dòng)固定點(diǎn)可針對不同地形搭載不同類型底座模塊,確保防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性的同時(shí)提高適用范圍,克服現(xiàn)場作業(yè)的復(fù)雜性,從而提高防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)的安全性。
49、進(jìn)一步地,固定架配備輔助固定機(jī)構(gòu),可在作業(yè)平臺整體穩(wěn)定性受外界環(huán)境因素如風(fēng)力影響時(shí),進(jìn)行輔助固定,克服外界環(huán)境因素帶來的影響,從而提高防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)的安全性。
50、進(jìn)一步地,液壓頂升模塊可在作業(yè)平臺處于傾斜工況時(shí),各千斤頂可以不同頂升力進(jìn)行工作,通過調(diào)節(jié)第二液壓缸的功率,調(diào)節(jié)各千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài),平衡傾斜工況帶來的傾斜角度,防止作業(yè)平臺側(cè)翻,維持作業(yè)平臺整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而提高防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)的安全性。
51、進(jìn)一步地,曲臂運(yùn)動(dòng)模塊和液壓頂升模塊可在作業(yè)平臺處于臨界倒塌工況時(shí),及時(shí)進(jìn)行泄壓處理,恢復(fù)至未頂升狀態(tài),降低作業(yè)平臺高度,避免作業(yè)平臺所搭載的貨載從高空側(cè)翻帶來的安全隱患,從而提高防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)的安全性。
52、進(jìn)一步地,位移修正模塊改變傳統(tǒng)作業(yè)平臺結(jié)構(gòu)固定無法移動(dòng)的缺陷,可在作業(yè)平臺搭建完成后,對搭建過程、測量過程中產(chǎn)生的位置誤差進(jìn)行修正,減少因作業(yè)平臺重心與貨載重心位置距離較遠(yuǎn)帶來的動(dòng)搖,從而提高防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)的安全性。
53、進(jìn)一步地,位移修正模塊采用位移自鎖策略,當(dāng)位移量超出預(yù)設(shè)最大位移量時(shí),觸發(fā)自鎖模式,即縱/橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)只能減小其位移量,無法繼續(xù)增大位移,起到安全保護(hù)作用,提高防側(cè)翻安全控制系統(tǒng)的安全性。