一种气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统的制作方法

本申请涉及自动控制，具体涉及一种气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统。

背景技术：

1、气膜式移动保温厂房是一种以气肋式膜体作为封闭保温主体的可移动厂房设施，其膜材传热系数低，配合空调系统可维持厂房内部恒温环境，能够满足火箭等精密装备在温度控制条件下的存储与操作需求。相较于传统固定式保温厂房，气膜结构自重轻、可快速展开与撤收，因此该类厂房不仅可应用于陆地场景，还可安装于船上平台，作为海洋工程装备体系中的海上发射保障设施使用，以适配海上发射等应用场景下的使用需求。

2、为实现厂房的整体移动，该类厂房的气膜本体通常经角钢等构件固定于左右对称的模块化轨道车上，前后外框架将左右两侧连成整体，轨道尽头设置缆绳座固定缆绳，通过左卷扬与右卷扬收绳，牵引厂房沿双轨平移，左卷扬和右卷扬作为船用牵引卷扬设备，属于海洋工程装备中的船用辅助牵引设备，厂房能否平稳移动，依赖于左右两侧卷扬牵引过程的同步性，因此双卷扬的同步牵引控制是此类厂房移动过程中的关键环节。

3、相关技术中，双卷扬的同步控制普遍采用编码器检测两侧卷扬的转角差作为反馈量，配合pid调节器对偏差进行补偿，以缩小两侧卷扬的转角差读数，使两侧收绳速度趋于接近。

4、但是，气膜式移动保温厂房的左右两侧由外框架连成整体，且左右两侧的承重与牵引工况通常并不对称，仅依据左右两侧的转角差对两侧进行协调，难以准确反映两侧各自的实际牵引状态，导致应用于气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引时，同步控制的效果较差。

技术实现思路

1、为了解决相关技术中仅依据左右两侧的转角差对两侧进行协调，导致应用于气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引时，同步控制的效果较差的技术问题，本申请的目的在于提供一种气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，所采用的技术方案具体如下：

2、本申请提供了一种气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，包括数据获取模块、解耦特征确定模块、失衡特征确定模块、权重确定模块以及指令合成模块：数据获取模块，用于获取当前控制周期的左累计收绳长度、右累计收绳长度、左工作油压、右工作油压、左法向承重、右法向承重以及基础横倾角；解耦特征确定模块，用于根据左累计收绳长度和右累计收绳长度，确定当前控制周期的扭摆解耦特征，该扭摆解耦特征用于表征左卷扬与右卷扬之间的行程失衡程度；失衡特征确定模块，用于根据左工作油压、右工作油压、左法向承重以及右法向承重，确定当前控制周期的占用失衡特征，该占用失衡特征用于表征左卷扬与右卷扬的牵引相对承重的占用失衡程度；权重确定模块，用于根据当前控制周期的扭摆解耦特征和基础横倾角，确定当前控制周期的近失稳串行权重；指令合成模块，用于根据当前控制周期的扭摆解耦特征、占用失衡特征以及近失稳串行权重，确定双卷扬同步牵引指令，该双卷扬同步牵引指令包括左侧速度分量和右侧速度分量，用于分别控制左卷扬和右卷扬的收绳速度。

3、可选地，上述解耦特征确定模块，具体用于：将左累计收绳长度与右累计收绳长度之间的差值，确定为行程偏差量；将该行程偏差量与左右轨道中心线间距之间的比值，确定为当前控制周期的扭摆解耦特征。

4、可选地，上述失衡特征确定模块，具体用于：根据该左工作油压和该左法向承重，确定左牵引占用特征，该左牵引占用特征用于表征左侧牵引相对左侧承重的占用程度；根据该右工作油压和该右法向承重，确定右牵引占用特征，该右牵引占用特征用于表征右侧牵引相对右侧承重的占用程度；根据该左牵引占用特征与该右牵引占用特征之间的差异，确定该占用失衡特征。

5、可选地，上述失衡特征确定模块，还具体用于：将左牵引占用特征与右牵引占用特征之间的差值，确定为占用偏差量；将左牵引占用特征与右牵引占用特征之和，确定为占用总量；将该占用偏差量与该占用总量之间的比值，确定为该占用失衡特征。

6、可选地，上述权重确定模块，具体用于：根据当前控制周期的扭摆解耦特征的绝对值，确定扭摆风险因子；根据该基础横倾角的正弦绝对值，确定横倾风险因子；将该扭摆风险因子与该横倾风险因子之间的乘积，确定为近失稳串行权重。

7、可选地，上述指令合成模块包括目标速度确定子模块、纠偏量确定子模块、再分配量确定子模块以及指令生成子模块；该目标速度确定子模块，用于根据当前控制周期的扭摆解耦特征的绝对值对基础行走速度进行修正，得到左卷扬与右卷扬共同的目标行走速度；纠偏量确定子模块，用于将当前控制周期的扭摆解耦特征与预设增益系数之间的乘积，确定为同步纠偏量；再分配量确定子模块，用于根据该目标行走速度、该占用失衡特征以及该近失稳串行权重，确定负荷再分配量；指令生成子模块，用于根据该目标行走速度、该同步纠偏量和该负荷再分配量，确定双卷扬同步牵引指令。

8、可选地，上述目标速度确定子模块，具体用于：获取上一控制周期的扭摆解耦特征；根据当前控制周期的扭摆解耦特征和上一控制周期的扭摆解耦特征，确定扭摆发散速度；根据当前控制周期的扭摆解耦特征的绝对值和该扭摆发散速度的绝对值，确定节奏收缩量；将该基础行走速度减去该节奏收缩量，得到该目标行走速度。

9、可选地，上述目标速度确定子模块，还具体用于：在当前控制周期的扭摆解耦特征与上一控制周期的扭摆解耦特征同号的情况下，根据当前控制周期的扭摆解耦特征与上一控制周期的扭摆解耦特征的差值、控制周期的长度，确定扭摆发散速度；在当前控制周期的扭摆解耦特征与上一控制周期的扭摆解耦特征异号的情况下，将扭摆发散速度置为零。

10、可选地，上述指令生成子模块，具体用于：将该目标行走速度减去同步纠偏量再减去负荷再分配量，得到左侧速度分量；将该目标行走速度、同步纠偏量、负荷再分配量三者之和，确定为右侧速度分量；根据左侧速度分量和右侧速度分量生成该双卷扬同步牵引指令。

11、可选地，上述指令合成模块，还用于：在扭摆解耦特征的绝对值大于行程失衡阈值的情况下，生成双卷扬同步停止指令，该双卷扬同步停止指令用于控制左卷扬和右卷扬同时停止收绳。

12、本申请具有如下有益效果：

13、通过先获取左右累计收绳长度、左右工作油压、左右法向承重以及基础横倾角，随后由左右累计收绳长度确定表征行程失衡程度的扭摆解耦特征、由左右工作油压与左右法向承重确定表征占用失衡程度的占用失衡特征，将行程失衡与占用失衡这两类物理机理不同的失衡分别放入两条独立路径处理，避免了两者混入同一调节通道后纠偏方向相互冲突、调节效果相互抵消；进一步由扭摆解耦特征与基础横倾角确定近失稳串行权重，使扭摆与横倾所加剧的打滑风险能够单向传递至防滑路径；最终由三类信息共同确定双卷扬同步牵引指令并分别控制左右卷扬的收绳速度，使厂房在牵引平移过程中既能够纠正左右行程失衡，又能够随风险程度自动加强打滑抑制，整体提升了双卷扬同步牵引的同步控制效果，为气膜式移动保温厂房在船体摇摆工况下的平稳转场提供可靠的同步牵引控制保障。

1.一种气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，包括数据获取模块、解耦特征确定模块、失衡特征确定模块、权重确定模块以及指令合成模块：

2.根据权利要求1所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述解耦特征确定模块，具体用于：

3.根据权利要求1所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述失衡特征确定模块，具体用于：

4.根据权利要求3所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述失衡特征确定模块，还具体用于：

5.根据权利要求1所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述权重确定模块，具体用于：

6.根据权利要求1所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述指令合成模块包括目标速度确定子模块、纠偏量确定子模块、再分配量确定子模块以及指令生成子模块；

7.根据权利要求6所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述目标速度确定子模块，具体用于：

8.根据权利要求7所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述目标速度确定子模块，还具体用于：

9.根据权利要求6所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述指令生成子模块，具体用于：

10.根据权利要求1所述的气膜式移动保温厂房的双卷扬同步牵引控制系统，其特征在于，所述指令合成模块，还用于：