一种基于路径提前加减速的控制系统的制作方法

本发明涉及oht走行过程中速度控制，具体为一种基于路径提前加减速的控制系统。

背景技术：

1、在现代工业制造和物流系统中，天车(overheadhoisttransport,oht)作为关键的自动化运输设备，广泛应用于半导体制造、仓储物流和自动化生产线等领域。随着生产规模的扩大和复杂程度的增加，对天车的运行效率、路径规划和速度控制提出了更高的要求。

2、传统的天车控制系统通常采用固定路径和限速标识的方法，即在天车行驶过程中，当检测到限速标识时，系统指令天车减速至限制速度，以确保安全。然而，传统系统往往在天车接近限速标识时才开始减速，导致速度控制具有一定的滞后性。由于减速过程开始较晚，天车可能会在短时间内迅速降低速度，造成机械应力的突然增加，进而引发设备磨损加剧和运行不稳定的问题。这种滞后性尤其在高负载或复杂路径环境中更加明显，可能会对生产效率和设备寿命产生不利影响。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于路径提前加减速的控制系统，解决传统系统中速度控制滞后和限速标识部署复杂的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于路径提前加减速的控制系统，包括：

3、路径数据管理模块，用于初始化和存储路径数据，保证路径查找的准确性和唯一性，并根据天车当前的任务和路径需求动态设置和调整路径的起点和终点；

4、命令与状态校验模块，用于实时校验天车的当前命令与其实际状态是否一致，并在检测到不一致时生成异常代码并传送至天车控制器，以终止当前路径查找或执行；

5、异常处理模块，用于持续监控天车的位置与预定路径之间的偏差，当偏差超出设定阈值时，触发异常处理流程，包括重新规划路径、警报提示或直接终止任务；

6、漫游任务处理模块，用于识别天车的漫游状态，并根据任务要求动态调整路径和速度控制策略，尤其适用于处理复杂的漫游任务，并在任务切换时进行路径调整；

7、减速路径计算模块，用于获取路径速度数据、动态计算安全距离和减速点，以保证天车在需要减速的路段提前减速，并将减速点信息存储在路径数据中供路径执行时调用；

8、标签与位置判断模块，用于解析路径中的标签信息，判断当前路径的类型并调整速度控制策略，同时根据标签信息动态调整路径规划，以保证天车任务的准确执行；

9、异常结束与恢复模块，用于在检测到异常情况时终止当前任务，并将异常代码传送至天车控制器，随后尝试恢复路径查找和执行，包括重新规划路径和调整速度控制策略；

10、速度控制优化模块，用于持续监测天车的当前位置和速度，动态调整减速点与加速点的位置，采用平滑的速度变化策略，保证天车的运行过程平稳顺畅。

11、优选的，所述路径数据管理模块还包括路径数据初始化子模块，用于在每次路径查找开始前清空存储列表，保证新的路径数据不会与旧数据混淆。

12、优选的，所述命令与状态校验模块还包括异常状态处理子模块，用于在检测到命令与状态不一致时，立即停止当前路径查找或执行，并生成用于诊断的异常代码。

13、优选的，所述异常处理模块还包括位置偏差监控子模块，用于实时监控天车的位置与预定路径之间的偏差，当偏差超出预设阈值时，触发重新规划路径或终止当前任务。

14、优选的，所述漫游任务处理模块还包括任务切换子模块，用于在天车从漫游状态切换至固定任务状态时，自动调整路径和速度控制策略。

15、优选的，所述减速路径计算模块还包括安全距离计算子模块，用于根据天车的实时速度和路径特性，动态计算出合适的减速点和安全距离，并将这些数据用于路径执行中的速度控制。

16、优选的，所述标签与位置判断模块还包括路径优化子模块，用于在路径执行过程中动态调整路径规划和速度控制策略，保证天车能够按照最优路径和速度执行任务。

17、优选的，所述异常结束与恢复模块还包括路径恢复子模块，用于在处理完异常情况后，尝试恢复路径查找和执行，并重新规划路径和调整速度控制策略。

18、优选的，所述速度控制优化模块还包括平滑速度变化控制子模块，用于在天车减速或加速过程中，采用平滑的速度变化策略，减少速度突变对天车运行稳定性的影响。

19、优选的，一种基于路径提前加减速的控制方法，包括以下步骤：

20、s1：路径数据初始化

21、系统在路径查找开始前，清空存储列表；

22、在路径查找过程中，系统将路径数据按顺序存入列表，包括路径起点、终点、路径属性和最大允许速度在内的信息；

23、s2：命令与状态校验

24、在执行任何路径指令前，系统校验天车的当前命令与实际状态是否一致，如果命令与状态不一致，系统将生成异常代码，终止路径查找，并反馈给天车控制器进行处理；

25、s3：路径查找异常处理

26、系统在路径查找过程中监控天车的位置偏差，当位置差绝对值超过设定阈值时，触发异常处理流程，包括重新规划路径或终止任务；

27、s4：漫游任务处理

28、系统识别天车的漫游状态，并根据任务需求动态调整路径和速度控制策略，漫游任务处理模块能够在漫游状态下进行路径优化；

29、s5：减速路径计算

30、系统获取当前路径的速度数据，并动态计算可能的减速路段和安全距离，在需要减速的情况下，系统提前触发减速命令，保证天车能够平稳通过限速路段；

31、s6：标签与位置判断

32、系统根据路径中的标签信息判断路径类型，并据此调整天车的速度和运行策略，若标签与终点不一致，系统将自动调整路径规划；

33、s7：异常结束与恢复

34、系统在检测到异常情况后，立即终止当前路径查找或减速路径计算，并将异常代码传送至天车控制器，处理完异常后，系统会自动尝试恢复路径查找和执行；

35、s8：速度控制优化

36、系统通过实时监测天车的速度和位置，动态调整减速点和加速点的位置，并通过平滑的速度变化策略，保证行驶过程的平稳性。

37、本发明提供了一种基于路径提前加减速的控制系统。具备以下有益效果：

38、1、本发明通过提前计算加减速路径，系统能够确保天车在进入限速路段之前已经达到适当的速度，从而减少了因突然减速或加速带来的时间浪费。这种提前调整的策略使得天车在整个路径上的速度更加平稳和高效，避免了不必要的停顿和速度突变，最终提升了整体运输效率。特别是在复杂路径环境中，如有多个限速段或不同的任务点时，系统的动态调整功能能够显著缩短天车完成任务的时间，提高运输系统的吞吐量。

39、2、本发明系统通过提前预测减速点并进行平滑的速度调整，使天车在进入限速路段前就已经逐步减速，避免了速度突变。这种平滑的速度变化不仅提高了天车运行的平稳性，还有效降低了由于速度变化引发的机械应力和磨损，从而延长了设备的使用寿命，保障了天车运行的安全性。

40、3、本发明通过对路径和速度的提前规划，使得限速标识的部署不再需要考虑复杂的路径条件和限速要求，只需在关键点设置必要的标识即可。这大大简化了限速标识的安装与管理工作，减少了因标识部署不当而引发的运行问题。同时，系统的路径优化功能还能够自动调整限速点的位置和策略，使得限速标识的使用更加灵活和智能，减少了人为干预的必要。

41、4、本发明系统能够动态调整天车的路径和速度控制策略，因此在需要对路径进行调整或增加新任务时，只需通过系统进行相应的配置即可，无需对硬件设施进行大规模的改动。这种灵活的调整能力使得系统在面对生产需求变化时，能够快速响应并进行优化，显著降低了系统的维护和调整成本。此外，系统的异常处理和自动恢复功能也减少了因异常情况导致的停机时间，提升了系统的可靠性和可用性。