波浪补偿舷梯的控制方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

未命名 07-09 阅读:159 评论:0


1.本公开属于波浪补偿技术领域,特别涉及一种波浪补偿舷梯的控制方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术:

2.波浪补偿舷梯是一种在风浪环境下,实现人员和物资在两个海上结构体(比如海上平台、船只等)之间进行转运的装置。
3.波浪补偿舷梯包括斜梯、伸缩梯、踏板和驱动装置。斜梯的顶端与其中一个海上结构体(比如海上平台)连接,斜梯的底端套在伸缩梯的顶端外,且伸缩梯能够沿着斜梯的延伸方向进行伸缩移动。伸缩梯的底端与另一个海上结构体(比如船只等)可拆卸连接。踏板可移动地与伸缩梯连接,且能够在驱动装置的驱动下沿着伸缩梯的延伸方向移动。
4.相关技术中,人员和物资在两个海上结构体之间进行转移时,首先通过斜梯以及伸缩梯将两个海上结构体连接在一起。然后,人员踩踏在踏板上,控制驱动装置驱动踏板上移直至踏板移动至适合人员攀爬至斜梯上的位置。踏板在移动时,需要考虑由于海浪引起的伸缩梯的升沉运动所导致的伸缩梯与踏板之间的垂向距离。即需要根据经验判断海浪的大小,人为操控驱动装置,以使得踏板的移动能够补偿因为海浪引起的伸缩梯的移动。也就是说,需要控制驱动装置,使得踏板与伸缩梯的底端之间的垂向距离仅仅是由踏板的移动引起,而不会是因为风浪引起。
5.然而,以上控制方法,完全依靠经验控制踏板移动,控制精度很差,使得踏板与伸缩梯的底端之间的垂向距离依然会受到风浪的影响,影响人员和物资的转运。


技术实现要素:

6.本公开实施例提供了一种波浪补偿舷梯的控制方法、装置、计算机设备及存储介质,可以保证人员和物资的顺利转运。所述技术方案如下:
7.本公开实施例提供了一种波浪补偿舷梯的控制方法,所述波浪补偿舷梯包括斜梯、伸缩梯、踏板和驱动装置,所述伸缩梯与所述斜梯连接,且能够沿所述斜梯移动,所述驱动装置与所述斜梯连接,且用于驱动所述踏板沿所述伸缩梯移动;所述控制方法包括:在接收到开启指令时,确定第一伸缩梯位移和第一踏板位移,所述开启指令用于指示开启波浪补偿模式,所述第一伸缩梯位移为所述伸缩梯上的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离,所述第一踏板位移为所述踏板相对于踏板基准位置的距离;在波浪补偿模式执行过程中,周期性地确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移;根据所述第二伸缩梯位移与所述第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及所述第二踏板位移和所述第一踏板位移之间的第二差值,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度。
8.在本公开的又一种实现方式中,所述根据所述第二伸缩梯位移与所述第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及所述第二踏板位移和所述第一踏板位移之间的第二差值,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度,包括:以所述第一差值和所述第二差值的差作为
输入,通过比例-积分-微分算法,计算所述踏板的目标移动速度;根据所述目标移动速度,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度。
9.在本公开的又一种实现方式中,所述方法还包括:接收踏板移动信号,所述踏板移动信号用于指示将所述踏板沿所述伸缩梯上升或者下降;在所述踏板移动信号结束时,确定第三伸缩梯位移和第三踏板位移;采用所述第三伸缩梯位移替换所述第一伸缩梯位移,以及采用所述第三踏板位移与踏板主动位移的差值替换所述第一踏板位移,所述踏板主动位移为基于所述踏板移动信号产生的踏板位移。
10.在本公开的又一种实现方式中,所述方法还包括:在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯上升的过程中,当所述第二踏板位移与所述第二伸缩梯位移的差值的绝对值大于第一阈值或者所述第二踏板位移小于所述第一阈值,控制踏板按照设定速度恒速移动;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯下降的过程中,当所述第二踏板位移大于第二阈值时,控制踏板的移动速度为0;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯上升的过程中,当所述第二踏板位移小于第三阈值时,控制踏板的移动速度为0;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯下降的过程中,当所述伸缩梯向上运动时,控制所述踏板下降的速度不超过目标时间段内的最大补偿速度的50%,所述目标时间段为所述踏板在未接收到所述踏板移动信号时对应的任意时间段,所述最大补偿速度为所述踏板接收到开启指令后且在未接收到所述踏板移动信号时,所述踏板最大移动的速度。
11.在本公开的又一种实现方式中,还提供一种波浪补偿舷梯的控制装置,所述控制装置包括:第一位移确定模块,用于在接收到开启指令时,确定第一伸缩梯位移和第一踏板位移,所述开启指令用于指示开启波浪补偿模式,所述第一伸缩梯位移为所述伸缩梯上的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离,所述第一踏板位移为所述踏板相对于踏板基准位置的距离;第二位移确定模块,用于在波浪补偿模式执行过程中,周期性地确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移;速度控制模块,用于根据所述第二伸缩梯位移与所述第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及所述第二踏板位移和所述第一踏板位移之间的第二差值,控制驱动装置驱动所述踏板移动的速度。
12.在本公开的又一种实现方式中,所述速度控制模块用于以所述第一差值和所述第二差值的差作为输入,通过比例-积分-微分算法,计算所述踏板的目标移动速度;根据所述目标移动速度,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度。
13.在本公开的又一种实现方式中,所述控制装置还包括第三位移确定模块,所述第三位移确定模块用于接收踏板移动信号,所述踏板移动信号用于指示将所述踏板沿所述伸缩梯上升或者下降;在所述踏板移动信号结束时,确定第三伸缩梯位移和第三踏板位移;采用所述第三伸缩梯位移替换所述第一伸缩梯位移,以及采用所述第三踏板位移与踏板主动位移的差值替换所述第一踏板位移,所述踏板主动位移为基于所述踏板移动信号产生的踏板位移。
14.在本公开的又一种实现方式中,所述速度控制模块,还用于在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯上升的过程中,当所述第二踏板位移与所述第二伸缩梯位移的差值的绝对值大于第一阈值或者所述第二踏板位移小于所述第一阈值,控制踏板按照设定速度恒速移动;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯下降的过程中,当所
述第二踏板位移大于第二阈值时,控制踏板的移动速度为0;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯上升的过程中,当所述第二踏板位移小于第三阈值时,控制踏板的移动速度为0;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯下降的过程中,当所述伸缩梯向上运动时,控制所述踏板下降的速度不超过目标时间段内的最大补偿速度的50%,所述目标时间段为所述踏板在未接收到所述踏板移动信号时对应的任意时间段,所述最大补偿速度为所述踏板接收到开启指令后且在未接收到所述踏板移动信号时,所述踏板最大移动的速度。
15.在本公开的又一种实现方式中,还提供一种计算机设备,所述计算机设备包括处理器和被配置为存储所述处理器可执行指令的存储器;所述处理器被配置为执行以上所述的波浪补偿舷梯的控制方法。
16.在本公开的又一种实现方式中,还提供一种计算机存储介质,其上存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现以上所述的波浪补偿舷梯的控制方法。
17.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
18.当采用本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的控制方法在对波浪补偿舷梯进行控制时,由于本方法是通过分别确定第一伸缩梯位移、第一踏板位移、第二伸缩梯位移和第二踏板位移,这样便可根据第一差值和第二差值来使得踏板始终相对伸缩梯为静止状态,以便消除伸缩梯受海浪影响而引起的踏板与伸缩梯之间的相对位置发生变化的情形,最终使得踏板能够根据伸缩梯的实际运动情况来进行良好的补偿移动,提高人员和物资的转运效率。
19.也就是说,以上控制方法中能够根据踏板以及伸缩梯的实际运动情况,得到踏板移动的速度,这样便可使得踏板能够根据踏板与伸缩梯之间的实际相对位移来进行良好的补偿移动,提高人员和物资的转运效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的工作状态的结构示意图;
22.图2是本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的回收状态的结构示意图;
23.图3是本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的模拟测试结构的结构示意图;
24.图4是本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的模拟测试结构的俯视图;
25.图5是本公开实施例提供的一种波浪补偿舷梯的控制方法流程图;
26.图6是本公开实施例提供的另一种波浪补偿舷梯的控制方法流程图;
27.图7是本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的控制方法对应的执行流程图;
28.图8是本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的控制装置的结构示意图;
29.图9是本公开实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
30.图中各符号表示含义如下:
31.100、梯架;
32.200、舷梯;201、直梯;202、斜梯;203、伸缩梯;205、踏板;206、驱动装置;
33.300、绞车装置;
34.400、模拟测试结构;401、第一测试部件;4011、底座;4012、第一驱动组件;
35.402、第二测试部件;4021、移动支架;4022、第二驱动组件;
36.403、第三测试部件;4031、连接支架;4032、升降组件;4033、安装平台;
具体实施方式
37.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
38.为了清楚的说明本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的控制方法及控制装置,首先对波浪补偿舷梯的基本结构以及波浪补偿舷梯的模拟测试结构进行简单描述。其中,波浪补偿舷梯的模拟测试结构用于与波浪补偿舷梯连接,以模拟波浪补偿舷梯对应连接的另一个海上结构体的运动,即可以通过波浪补偿舷梯的模拟测试结构来模拟海浪的运动。
39.如图1所示,波浪补偿舷梯包括梯架100、舷梯200和绞车装置300。其中,梯架100位于其中一个海上结构体(比如海上平台)上。梯架100的延伸方向为竖直方向。
40.舷梯200包括直梯201、斜梯202、伸缩梯203、踏板205和驱动装置206,其中,直梯201固定在梯架100的顶部,且直梯201与梯架100的延伸方向相同。斜梯202的顶部与直梯201滑动连接,且斜梯202与绞车装置300的升降钢丝绳连接,以在绞车装置300的作用下,沿着直梯201的长度方向升降。绞车装置300与梯架100连接。
41.伸缩梯203可移动地插入在斜梯202的底部内,且伸缩梯203的移动方向为沿着斜梯202的延伸方向,这样通过调整伸缩梯203相对斜梯201的位置,可以调整舷梯200的长度。
42.驱动装置206与踏板205传动连接,以驱动踏板205沿着伸缩梯203的延伸方向移动。驱动装置206包括驱动电机和齿条等,其中驱动电机与伸缩梯203连接,齿条与踏板205固定连接,且齿条的延伸方向与伸缩梯203的长度方向相同。齿条与驱动电机的输出齿轮啮合。驱动电机转动,可驱动齿条移动,进而带动踏板205相对伸缩梯203移动。而在驱动电机不工作时,如果伸缩梯203移动,驱动电机随着伸缩梯的移动而移动。但由于驱动电机的输出轴可以自由转动,所以踏板205不会跟着伸缩梯203的运动而运动。也就是说,踏板205只有在驱动电机的驱动下才能移动。所以,当踏板不做补偿波浪运动时,伸缩梯在海浪的作用下往上运动会缩短伸缩梯底端和踏板的相对距离以致发生碰撞。即使没有碰撞,踏板伸缩梯之间也是相对上下起伏,不利于人和物资运往踏板。
43.以上波浪补偿舷梯具有两个状态,其中一个为工作状态,参见图1,另一个为回收状态。
44.当波浪补偿舷梯为回收状态时,波浪补偿舷梯中的斜梯202的底部被绞车装置300提升到与海上平台的甲板面同样高度的位置,并且,伸缩梯203也收回在斜梯202内,这样可以避免台风来临时海浪对舷梯的冲击,同时,斜梯202收到与直梯201之间的夹角最小的位置,减小迎风面积,降低舷梯承受的侧向风载荷,保证安全。
45.可以通过模拟测试结构来验证本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的控制方法。在验证过程中,波浪补偿舷梯的底部与模拟测试结构连接。模拟测试结构用于模拟另一个海上结构体在海上的波动情况。
46.下面对模拟测试结构400进行简单介绍。图3是本公开实施例提供的模拟测试结构的结构示意图。图4是本公开实施例提供的模拟测试结构的俯视图。参见图3-4,模拟测试结构400包括第一测试部件401、第二测试部件402与第三测试部件403。第一测试部件401包括底座4011与第一驱动组件4012,第一驱动组件4012与底座4011相连。
47.第二测试部件402包括移动支架4021与第二驱动组件4022,移动支架4021位于底座4011上且与第一驱动组件4012相连,第一驱动组件4012用于驱动移动支架4021相对底座4011沿第一方向移动。
48.第三测试部件3包括连接支架4031、升降组件4032与安装平台4033,连接支架4031位于移动支架4021上且与第二驱动组件4022相连,第二驱动组件4022用于驱动连接支架4031沿第二方向移动,第一方向与第二方向相互垂直且第一方向与第二方向均平行于水平面。
49.升降组件4032与连接支架4031相连,升降组件4032用于驱动安装平台4033相对连接支架4031的高度发生变化。
50.当通过以上结构模拟另一海上结构体在海上的波动情况时,便可通过控制第一驱动组件4012、第二驱动组件4022以及升降组件4032中的至少一个,来驱动安装平台4033在第一方向、第二方向或者竖直方向上至少一个方向上的移动,以便模拟风浪导致海上结构体在水平面以及高度上产生位移的情况,最终实现与安装平台4033连接在一起的伸缩梯的移动。
51.本公开实施例提供了一种波浪补偿舷梯的控制方法,控制方法适用于以上所说的波浪补偿舷梯,如图5所示,控制方法包括:
52.s501:在接收到开启指令时,确定第一伸缩梯位移和第一踏板位移。
53.开启指令用于指示开启波浪补偿模式,第一伸缩梯位移为伸缩梯上的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离,第一踏板位移为踏板相对于踏板基准位置的距离。
54.示例性地,伸缩梯基准位置和踏板基准位置可以是在该方法执行前预先标定的。伸缩梯基准位置可以为直梯的某个位置,踏板基准位置也可以为直梯的某个位置。
55.伸缩梯上的参照位置可以为伸缩梯的最底端。由于本公开实施例中伸缩梯的底端在测试时与安装平台4033连接,所以,伸缩梯的参照位置可为安装平台4033。
56.s502:在波浪补偿模式执行过程中,周期性地确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移。
57.以上所说的周期性的确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移可以为间隔1s的时间确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移。
58.第二伸缩梯位移为在波浪补偿模式执行过程中,伸缩梯的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离。第二踏板位移为在波浪补偿模式执行过程中,踏板的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离。
59.s503:根据第二伸缩梯位移与第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及第二踏板位移和第一踏板位移之间的第二差值,控制驱动装置驱动踏板的移动速度。
60.当采用本公开实施例提供的波浪补偿舷梯的控制方法在对波浪补偿舷梯进行控制时,由于本方法是通过分别确定第一伸缩梯位移、第一踏板位移、第二伸缩梯位移和第二踏板位移,这样便可根据第一差值和第二差值来使得踏板始终相对伸缩梯为静止状态,以
便消除伸缩梯受海浪影响而引起的踏板与伸缩梯之间的相对位置发生变化的情形,最终使得踏板能够根据伸缩梯的实际运动情况来进行良好的补偿移动,提高人员和物资的转运效率。
61.也就是说,以上控制方法中能够根据踏板以及伸缩梯的实际运动情况,得到踏板移动的速度,这样便可使得踏板能够根据踏板与伸缩梯之间的实际相对位移来进行良好的补偿移动,提高人员和物资的转运效率。
62.图6为本公开实施例提供的另一种波浪补偿舷梯的控制方法。该控制方法可以由踏板的驱动装置的控制器执行。结合图6,该控制方法包括:
63.s601:接收开启指令,该开启指令用于指示开启波浪补偿模式。
64.该开启指令可以通过开启按键或者操纵手杆方式等接收。
65.s602:确定第一伸缩梯位移和第一踏板位移。
66.其中,第一伸缩梯位移为开启波浪补偿模式时伸缩梯上的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离。第一踏板位移为开启波浪补偿模式时踏板与踏板基准位置之间的距离。
67.其中,伸缩梯上的参照位置为伸缩梯上任意位置,本实施例中为了记录方便,将伸缩梯底端作为伸缩梯的参照位置。
68.伸缩梯基准位置和踏板基准位置可以是在该方法执行前预先标定的。
69.伸缩梯基准位置和踏板基准位置可以为标定的任意位置,比如,相对直梯的某个位置。
70.伸缩梯的基准位置的标定过程可以通过拉线传感器执行。
71.首先,将拉线传感器的外壳连接在直梯201上,拉线传感器的检测线头与伸缩梯的底端连接。当伸缩梯的底端伸出一定长度时,记录拉线传感器的数值,并将该数值与伸缩梯的基准位置对应。(在对应时,可以将该数值作为基准数值与0对应,即伸缩梯的基准位置可以标记为0)。
72.踏板的基准位置也可以在与伸缩梯基准位置标定时一起标定,在伸缩梯的底端伸出该设定长度后,控制驱动电机使得踏板从伸缩梯的底端相对伸缩梯上升至最高位置,此时通过驱动电机自带的编码器来检测驱动电机的齿轮的转动圈数,并将转动圈数的数值与踏板的基准位置对应(在对应时,可以将转动圈数的数值作为基准数值与0对应,即踏板的基准位置同样可以标记为0)。
73.示例性地,以上在进行标定时,伸缩梯的底端伸出该设定长度可以为伸缩梯在伸出后相对斜梯的伸出的最短距离,即对应为伸缩梯移动的最高位置作为伸缩梯的基准位置。这样便于使得后续记录的伸缩梯位移(包括第一伸缩梯位移、第二伸缩梯位移或者第三伸缩梯位移等)无需涉及移动方向,仅仅是一个数值,方便记录。
74.类似的,将踏板的基准位置设置为踏板移动的最高位置,也是为了便于后续记录踏板位移时无需涉及移动方向,仅仅是一个数值。
75.以上在确定第一伸缩梯位移时,同样可以利用拉线传感器。当输入开启指令时,对应查看拉线传感器的数值,并将该数值与前述标定过程中所对应的数值做差,便可得到第一伸缩梯位移。
76.而在确定第一踏板位移时,同样可以参照前述标定方式。当输入开启指令时,对应查看驱动电机自带的编码器的数值,并将该数值与前述标定过程中所对应的数值进行对
应。
77.在对应时,先将标定过程中转动圈数与伸缩梯的伸出的设定长度对应得到转动一圈对应的移动距离,然后再将输入开启指令时的转动圈数与转动一圈对应的移动距离相乘,便可得到第一踏板位移。
78.需要说明的是,驱动电机自带的编码器进行记录时,通过记录编码器的脉冲数可以与转动圈数进行对应。比如,编码器记录的脉冲数1000时,对应为转动圈数1圈。而脉冲计时根据方向有关,顺时针转动时脉冲数增加,逆时针转动时脉冲数减小。
79.s603:在波浪补偿模式执行过程中,周期性地确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移。
80.根据前文,第二伸缩梯位移为在波浪补偿模式执行过程中,伸缩梯底端相对伸缩梯基准位置之间的距离。
81.第二伸缩梯位移以及第二踏板位移的确定方式与前述第一伸缩梯位移以及第一踏板位移的确定方式相同,这里不再赘述。
82.s604:接收踏板移动信号,踏板移动信号用于指示将踏板沿伸缩梯上升或者下降。
83.也就是说,踏板在补偿模式(随动过程中,踏板处于补偿模式中跟随伸缩梯移动且与伸缩梯底端保持相对静止)时,也可以另外通过接收踏板移动信号来重新调整自身的移动。
84.比如,补偿模式中,踏板当前为上升移动,则若踏板接收的踏板移动信号为下降,则踏板在接收到下降的移动信号后便不会继续上升而是改为下降移动。
85.s605:在踏板移动信号结束时,确定第三伸缩梯位移和第三踏板位移。
86.第三伸缩梯位移为在踏板移动信号结束时,伸缩梯底端所对应的初始位移。
87.第三踏板位移为在踏板移动信号结束时,踏板所对应的初始位移。
88.第三伸缩梯位移与第一伸缩梯位移的确定方式类似,第三踏板位移与第一踏板位移的确定方式也相同,这里不再赘述。
89.s606:根据第一差值和第二差值,控制驱动装置驱动踏板移动的速度。
90.在踏板未接收踏板移动信号时,第一差值为第二伸缩梯位移与第一伸缩梯位移之间差值。第二差值为第二踏板位移和第一踏板位移之间的差值。
91.在踏板接收踏板移动信号,第一差值为第二伸缩梯位移与第三伸缩梯位移之间差值。第二差值为第二踏板位移与踏板主动位移的和再与第三踏板位移之间的差值。
92.由于踏板在接收移动信号的过程中,踏板除了跟随伸缩梯底端移动时,也会在此段时间内发生主动移动(随即便可产生主动位移,也就是踏板在接收移动信号时对应的位移值),即踏板与伸缩梯底端之间不再保持相对静止(可以为相对远离或者相对靠近)。
93.踏板在接收移动信号时对应的位移值便可通过踏板在接收移动信号过程中的速度乘以接收移动信号对应的时长得到。
94.踏板的速度可以根据驱动电机的输出转速等转化得到。当驱动装置206的转动速度为0时,踏板的速度为0。当驱动装置206中的驱动电机的转动速度增大时,踏板的速度随着增大,即踏板的速度与驱动装置206的转动速度呈正比。
95.可选地,步骤s606包括:
96.6061:以第一差值和第二差值的差作为输入,通过比例-积分-微分算法,计算踏板
的目标移动速度。
97.6062:根据目标移动速度,控制驱动装置驱动踏板移动的速度。
98.当踏板在未接收到踏板移动信号时,以第一差值和第二差值的差作为pid的输入,可以记为以下公式:
99.f
pid
[(s
tbt-s
tb0
)-(s
ptt-s
pt0
)];
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0100]
其中,f
pid
为pid算法函数,s
tbt
为第二踏板位移,s
tb0
为第一踏板位移,s
ptt
为第二伸缩梯位移,s
pt0
为第一伸缩梯位移。
[0101]
此时,踏板的目标移动速度可以为:
[0102]vout
=v(f
pid
)=v
pid

ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0103]
其中,v
out
为踏板的目标移动速度,v(f
pid
)为pid算法函数的输出值乘以基数v。v
pid
为根据pid算法函数所得到的踏板的速度值。
[0104]
按照pid算法,f
pid
函数对应的输出值为比例值,为了使得f
pid
函数对应的输出值为踏板的目标移动速度,需要在f
pid
函数对应的输出值的基础上对应乘以相应的基数。基数v的确定可以根据踏板的最大移动速度等进行确定。
[0105]
当踏板接收到踏板移动信号时,依然以第一差值和第二差值的差作为pid的输入。
[0106]
此时可以记为以下公式:
[0107][0108]
其中,f
pid
为pid算法函数,s
tbt
为第二踏板位移,s
tb0
为第三踏板位移,s
ptt
为第二伸缩梯位移,s
pt0
为第三伸缩梯位移;vg为踏板接收踏板移动信号过程中对应的移动的速度,ts为踏板接收踏板移动信号对应的初始时间;t0为踏板接收踏板移动信号对应的结束时间;方括号的内容为对应pid算法函数的输入值。
[0109]
此时,v
out
为踏板的目标移动速度为:
[0110]vout
=vg+v
pid
(f
pid
);
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0111]
其中,v
out
为踏板的目标移动速度,v
pid
为pid算法函数的输出速度值;vg为踏板接收踏板移动信号后的速度。
[0112]
s607:在踏板根据踏板移动信号沿伸缩梯上升的过程中,当第二踏板位移与第二伸缩梯位移的差值的绝对值大于第一阈值或者第二踏板位移小于第一阈值,则控制踏板按照设定速度恒速移动。
[0113]
由于踏板在接收上升的移动信号后踏板会上升,且第二踏板位移与第二伸缩梯位移的差值的绝对值大于第一阈值时,说明踏板在后续的上升过程肯定不会与伸缩梯的底端相撞,即踏板始终处于安全状态,此时将踏板的速度设置为恒定速度,可以改善人的体验,确保人员能够被稳定的转运。
[0114]
另外,由于踏板基准位置为踏板移动的最高点,所以,当第二踏板位移小于第一阈值时,踏板在后续的上升过程中的,踏板肯定不会与伸缩梯的底端相撞。
[0115]
示例性地,第一阈值可以为300mm。
[0116]
以上恒定速度的确定可以根据实际转运要求设置,当然不能超过踏板的最大移动的速度。
[0117]
s608:在踏板根据踏板移动信号沿伸缩梯下降的过程中,当第二踏板位移大于第
二阈值时,则控制踏板的移动速度为0。
[0118]
踏板在接收下降的移动信号后,踏板会向下运动,踏板和伸缩梯底端之间的距离会逐渐减小,为了防止踏板与伸缩梯底端之间发生碰撞,当第二踏板位移大于第二阈值时,即踏板与伸缩梯底端之间的距离小于某个设定值时,可以控制踏板速度为0,即踏板不处于补偿模式。
[0119]
第二阈值的设定可以根据伸缩梯伸出的长度灵活设置,比如,第二阈值为伸缩梯伸出长度的10%。
[0120]
s609:在踏板根据踏板移动信号沿伸缩梯上升的过程中,当第二踏板位移小于第三阈值时,则控制踏板的移动速度为0。
[0121]
踏板在接收上升的移动信号后踏板会上升,且第二踏板位移小于第三阈值时,此时说明踏板已经移动至方便人和物资转运的高度。此时,踏板需要与海上结构体(也就是前文的安装平台)保持相对静止,才能方便人员转运,所以,需要使得踏板移动速度为0。
[0122]
第三阈值的设定可以根据伸缩梯伸出的长度灵活设置,比如为第三阈值为伸缩梯伸出长度的3%。
[0123]
s610:在踏板根据踏板移动信号沿伸缩梯下降的过程中,当伸缩梯向上运动时,控制踏板下降的速度不超过目标时间段内的最大补偿速度的50%。
[0124]
目标时间段为踏板在未接收到踏板移动信号时对应的任意时间段,最大补偿速度为踏板接收到开启指令后且在未接收到踏板移动信号时,踏板最大移动的速度。
[0125]
踏板在向上转运完成后,需要踏板往下移动,即踏板相对直梯向下移动而再次运转人员和物资。
[0126]
踏板下降的过程中,若伸缩梯向上运动,踏板和伸缩梯底端之间的距离会快速缩短,为了使得踏板能够相对直梯缓慢下降,将踏板的速度设置为大于踏板的最大补偿速度(因为伸缩梯的移动速度不会超过踏板的最大补偿速度,所以,将踏板的速度设置为大于踏板的最大补偿速度可以使得踏板相对斜梯向下移动),且大于值不能超过最大补偿速度的50%。
[0127]
以下结合图7再次简单说明一下以上控制方法的整个过程。
[0128]
首先,踏板接收到开启指令后,处于补偿模式中。
[0129]
接着,根据踏板是否接收到踏板移动信号分别执行不同的动作。
[0130]
当踏板未接收到踏板移动信号,此时重复执行前述步骤s602-s603和s606中的步骤。
[0131]
当踏板接收到上升的踏板移动信号时,此时重复执行前述步骤s603、s605、s606以及步骤s607、s609的步骤。即,踏板在接收到上升的踏板移动信号的过程中,以第一差值和第二差值的差作为输入值,根据通过比例-积分-微分算法得到踏板的目标移动速度。而当第二踏板位移小于第一阈值,则控制踏板按照设定速度恒速移动,而当第二踏板位移小于第三阈值时,则控制踏板的移动速度为0。
[0132]
类似的,当踏板接收到下降的踏板移动信号时,此时重复执行前述步骤s603、s605、s606以及步骤s607、s609的步骤。即,踏板在接收到下降的踏板移动信号的过程中,以第一差值和第二差值的差作为输入值,根据通过比例-积分-微分算法得到踏板的目标移动速度。而当第二踏板位移大于第二阈值,则控制踏板的移动速度为0。
[0133]
另外,本公开实施例还提供一种波浪补偿舷梯的控制装置,如图8所示,控制装置包括第一位移确定模块801、第二位移确定模块802和速度控制模块803。
[0134]
第一位移确定模块801,用于在接收到开启指令时,确定第一伸缩梯位移和第一踏板位移,开启指令用于指示开启波浪补偿模式,第一伸缩梯位移为伸缩梯上的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离,第一踏板位移为踏板相对于踏板基准位置的距离。
[0135]
第二位移确定模块802,用于在波浪补偿模式执行过程中,周期性地确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移。
[0136]
速度控制模块803,用于根据第二伸缩梯位移与第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及第二踏板位移和第一踏板位移之间的第二差值,控制驱动装置驱动踏板移动的速度。
[0137]
可选地,速度控制模块803用于以第一差值和第二差值的差作为输入,通过比例-积分-微分算法,计算踏板的目标移动速度;根据目标移动速度,控制驱动装置驱动踏板移动的速度。
[0138]
可选地,控制装置还包括第三位移确定模块804,第三位移确定模块804用于接收踏板移动信号,踏板移动信号用于指示将踏板沿伸缩梯上升或者下降;在踏板移动信号结束时,确定第三伸缩梯位移和第三踏板位移;采用第三伸缩梯位移替换第一伸缩梯位移,以及采用第三踏板位移与踏板主动位移的差值替换第一踏板位移,踏板主动位移为基于踏板移动信号产生的踏板位移。
[0139]
可选地,速度控制模块803,还用于在踏板根据踏板移动信号沿伸缩梯上升的过程中,当第二踏板位移与第二伸缩梯位移的差值的绝对值大于第一阈值或者第二踏板位移小于第一阈值,控制踏板按照设定速度恒速移动。
[0140]
速度控制模块803,还用于在踏板根据踏板移动信号沿伸缩梯下降的过程中,当第二踏板位移大于第二阈值时,控制踏板的移动速度为0。
[0141]
速度控制模块803,还用于在踏板根据踏板移动信号沿伸缩梯上升的过程中,当第二踏板位移小于第三阈值时,控制踏板的移动速度为0。
[0142]
速度控制模块803,还用于在踏板根据踏板移动信号沿伸缩梯下降的过程中,当伸缩梯向上运动时,控制踏板下降的速度不超过目标时间段内的最大补偿速度的50%,目标时间段为踏板在未接收到踏板移动信号时对应的任意时间段,最大补偿速度为踏板接收到开启指令后且在未接收到踏板移动信号时,踏板最大移动的速度。
[0143]
图9是本公开实施例提供的一种计算机设备的结构示意图,结合图4,计算机设备900可以包括以下一个或多个组件:处理器901、存储器902、通信接口903和总线904。
[0144]
处理器901包括一个或者一个以上处理核心,处理器901通过运行软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及信息处理。
[0145]
存储器902和通信接口903通过总线904与处理器901相连。存储器902可用于存储至少一个指令,处理器901用于执行该至少一个指令,以实现上述方法中的各个步骤。
[0146]
此外,类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,易失性或非易失性存储设备包括但不限于:磁盘或光盘,电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦除可编程只读存储器(eprom),静态随时存取存储器(sram),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,可编程只读存储器(prom)。
[0147]
本公开实施例还提供一种计算机存储介质,当所述存储介质中的指令由计算机设
备的处理器执行时,使得计算机设备能够执行本技术实施例提供的波浪补偿舷梯的控制方法。
[0148]
一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本技术实施例提供的波浪补偿舷梯的控制方法。
[0149]
以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

技术特征:
1.一种波浪补偿舷梯的控制方法,其特征在于,所述波浪补偿舷梯包括斜梯、伸缩梯、踏板和驱动装置,所述伸缩梯与所述斜梯连接,且能够沿所述斜梯移动,所述驱动装置与所述斜梯连接,且用于驱动所述踏板沿所述伸缩梯移动;所述控制方法包括:在接收到开启指令时,确定第一伸缩梯位移和第一踏板位移,所述开启指令用于指示开启波浪补偿模式,所述第一伸缩梯位移为所述伸缩梯上的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离,所述第一踏板位移为所述踏板相对于踏板基准位置的距离;在波浪补偿模式执行过程中,周期性地确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移;根据所述第二伸缩梯位移与所述第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及所述第二踏板位移和所述第一踏板位移之间的第二差值,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述第二伸缩梯位移与所述第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及所述第二踏板位移和所述第一踏板位移之间的第二差值,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度,包括:以所述第一差值和所述第二差值的差作为输入,通过比例-积分-微分算法,计算所述踏板的目标移动速度;根据所述目标移动速度,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度。3.根据权利要求1或2所述的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:接收踏板移动信号,所述踏板移动信号用于指示将所述踏板沿所述伸缩梯上升或者下降;在所述踏板移动信号结束时,确定第三伸缩梯位移和第三踏板位移;采用所述第三伸缩梯位移替换所述第一伸缩梯位移,以及采用所述第三踏板位移与踏板主动位移的差值替换所述第一踏板位移,所述踏板主动位移为基于所述踏板移动信号产生的踏板位移。4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯上升的过程中,当所述第二踏板位移与所述第二伸缩梯位移的差值的绝对值大于第一阈值或者所述第二踏板位移小于所述第一阈值,控制踏板按照设定速度恒速移动;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯下降的过程中,当所述第二踏板位移大于第二阈值时,控制踏板的移动速度为0;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯上升的过程中,当所述第二踏板位移小于第三阈值时,控制踏板的移动速度为0;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯下降的过程中,当所述伸缩梯向上运动时,控制所述踏板下降的速度不超过目标时间段内的最大补偿速度的50%,所述目标时间段为所述踏板在未接收到所述踏板移动信号时对应的任意时间段,所述最大补偿速度为所述踏板接收到开启指令后且在未接收到所述踏板移动信号时,所述踏板最大移动的速度。5.一种波浪补偿舷梯的控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:第一位移确定模块,用于在接收到开启指令时,确定第一伸缩梯位移和第一踏板位移,所述开启指令用于指示开启波浪补偿模式,所述第一伸缩梯位移为所述伸缩梯上的参照位
置相对于伸缩梯基准位置的距离,所述第一踏板位移为所述踏板相对于踏板基准位置的距离;第二位移确定模块,用于在波浪补偿模式执行过程中,周期性地确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移;速度控制模块,用于根据所述第二伸缩梯位移与所述第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及所述第二踏板位移和所述第一踏板位移之间的第二差值,控制驱动装置驱动所述踏板移动的速度。6.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,所述速度控制模块用于以所述第一差值和所述第二差值的差作为输入,通过比例-积分-微分算法,计算所述踏板的目标移动速度;根据所述目标移动速度,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度。7.根据权利要求5或者6所述的控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括第三位移确定模块,所述第三位移确定模块用于接收踏板移动信号,所述踏板移动信号用于指示将所述踏板沿所述伸缩梯上升或者下降;在所述踏板移动信号结束时,确定第三伸缩梯位移和第三踏板位移;采用所述第三伸缩梯位移替换所述第一伸缩梯位移,以及采用所述第三踏板位移与踏板主动位移的差值替换所述第一踏板位移,所述踏板主动位移为基于所述踏板移动信号产生的踏板位移。8.根据权利要求7所述的控制装置,其特征在于,所述速度控制模块,还用于在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯上升的过程中,当所述第二踏板位移与所述第二伸缩梯位移的差值的绝对值大于第一阈值或者所述第二踏板位移小于所述第一阈值,控制踏板按照设定速度恒速移动;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯下降的过程中,当所述第二踏板位移大于第二阈值时,控制踏板的移动速度为0;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯上升的过程中,当所述第二踏板位移小于第三阈值时,控制踏板的移动速度为0;或者,在所述踏板根据所述踏板移动信号沿所述伸缩梯下降的过程中,当所述伸缩梯向上运动时,控制所述踏板下降的速度不超过目标时间段内的最大补偿速度的50%,所述目标时间段为所述踏板在未接收到所述踏板移动信号时对应的任意时间段,所述最大补偿速度为所述踏板接收到开启指令后且在未接收到所述踏板移动信号时,所述踏板最大移动的速度。9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括处理器和被配置为存储所述处理器可执行指令的存储器;所述处理器被配置为执行权利要求1至4任一项所述的波浪补偿舷梯的控制方法。10.一种计算机存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的波浪补偿舷梯的控制方法。

技术总结
本公开提供了一种波浪补偿舷梯的控制方法、控制装置及设备,属于波浪补偿技术领域。所述控制方法包括:在接收到开启指令时,确定第一伸缩梯位移和第一踏板位移,所述开启指令用于指示开启波浪补偿模式,所述第一伸缩梯位移为所述伸缩梯上的参照位置相对于伸缩梯基准位置的距离,所述第一踏板位移为所述踏板相对于踏板基准位置的距离;在波浪补偿模式执行过程中,周期性地确定第二伸缩梯位移和第二踏板位移;根据所述第二伸缩梯位移与所述第一伸缩梯位移之间的第一差值,以及所述第二踏板位移和所述第一踏板位移之间的第二差值,控制所述驱动装置驱动所述踏板移动的速度。本公开通过可以保证人员和物资的顺利转运。可以保证人员和物资的顺利转运。可以保证人员和物资的顺利转运。


技术研发人员:胡明佳 温新民 肖开明
受保护的技术使用者:武汉船用机械有限责任公司
技术研发日:2022.10.12
技术公布日:2023/3/21
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