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龙图腾网获悉中铁建工集团有限公司;中铁建工集团华南有限公司申请的专利一种塔式起重机智能控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120622319B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510725169.1，技术领域涉及：B66C13/48；该发明授权一种塔式起重机智能控制方法及系统是由张云;李文;杨碧聪;吕燕霞;王海兵;史华伟;张文源;任铮浩;孟存;刘水平设计研发完成，并于2025-06-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种塔式起重机智能控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种塔式起重机智能控制方法及系统，涉及机械控制技术领域，方法包括：建立塔式起重机的运动方程；结合运动方程确定塔式起重机在状态空间中的状态向量和控制向量，并基于状态向量和控制向量确定状态空间运动方程；基于状态空间运动方程，确定包括负载摆动项和负载执行时长项的代价函数；结合李雅普诺夫定理分别确定负载摆动项和负载执行时长项在代价函数中的自适应加权值；根据自适应加权值优化代价函数；以最小化优化后的代价函数为目标对代价函数进行求解，得到目标控制向量；根据目标控制向量对塔式起重机进行控制。提高作业效率，减少操作中的安全风险。

本发明授权一种塔式起重机智能控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种塔式起重机智能控制方法，其特征在于，包括： S1：建立所述塔式起重机的运动方程； S2：结合所述运动方程确定所述塔式起重机在状态空间中的状态向量和控制向量，并基于所述状态向量和所述控制向量确定状态空间运动方程； S3：基于所述状态空间运动方程，确定包括负载摆动项和负载执行时长项的代价函数，其中，负载执行时长具体为负载从初始位置移动至目标位置的总消耗时长； S4：结合李雅普诺夫定理分别确定所述负载摆动项和所述负载执行时长项在所述代价函数中的自适应加权值； S5：根据所述自适应加权值优化所述代价函数； S6：以最小化优化后的代价函数的函数值为目标对所述代价函数进行求解，得到目标控制向量； S7：根据所述目标控制向量对所述塔式起重机进行控制； 其中，所述运动方程具体为： ； ； ； ； ； 其中，和分别表示间隔距离的一阶导数和二阶导数，和分别表示起重臂旋转角的一阶导数和二阶导数，和分别表示线缆角度的一阶导数和二阶导数，和分别表示z轴角度的一阶导数和二阶导数，和分别表示线缆长度的一阶导数和二阶导数，表示重力加速度，表示小车的水平位移控制信号，表示起重臂旋转角度控制信号，表示线缆长度控制信号； 其中，所述状态向量包括t时刻的所述间隔距离、所述间隔距离的一阶导数、所述起重臂旋转角、所述起重臂旋转角的一阶导数、所述线缆长度、所述线缆长度的一阶导数、所述线缆角度、所述线缆角度的一阶导数、所述z轴角度和所述z轴角度的一阶导数； 所述状态向量的公式形式具体为： ； 其中，表示t时刻状态向量，角标T表示转置； 所述控制向量包括t时刻的水平位移控制信号、起重臂旋转角度控制信号和线缆长度控制信号； 所述控制向量的公式形式具体为： 其中，表示t时刻控制向量； 所述状态空间运动方程具体为： 其中，表示的一阶导数，表示与相关的函数关系； 具体地，状态空间运动方程的各个参数的函数关系即映射关系具体为： ； 其中，i表示状态向量中的第i个参数，各个参数标注省略了t； 其中，所述S3具体包括： S301：建立包括负载摆动项和负载执行时长项的初始代价函数，其中，所述负载摆动项与所述线缆长度、所述线缆长度的一阶导数、所述线缆角度、所述线缆角度的一阶导数、所述z轴角度以及所述z轴角度的一阶导数相关； S302：基于所述状态空间运动方程确定所述负载摆动项； 所述负载摆动项具体为： ； S303：将所述负载摆动项带入所述初始代价函数，得到所述代价函数； 所述代价函数具体为： ； ； 其中，表示代价函数值，表示负载位于初始位置对应时刻，表示负载位于目标位置对应时刻，表示负载执行时长项的加权值，表示负载摆动项的加权值，、、、和分别表示状态向量中的第3个参数、第4个参数第9个参数和第10个参数的t时刻值； 其中，所述S4具体包括： S401：构造耦合负载摆动能量和时间惩罚的李雅普诺夫函数； 所述李雅普诺夫函数具体为： ； 其中，表示耦合系数，表示值大于2的非线性衰减指数，表示t时刻李雅普诺夫函数值； S402：基于有限时间稳定性理论，确定李雅普诺夫函数导数条件； 所述导数条件具体为： ； ； ； 其中，表示的导数，表示李雅普诺夫衰减指数，表示控制李雅普诺夫函数在有限时长内收敛的非线性幂律指数； S403：联立所述代价函数和所述李雅普诺夫函数导数条件，确定所述负载摆动项的自适应加权值和所述负载执行时长项的自适应加权值之间的非线性映射关系； 所述非线性映射关系具体为： ； ； 其中，表示中间变量，表示所述负载执行时长项的自适应加权值，表示负载摆动项的自适应加权值； S404：结合所述代价函数和所述非线性映射关系，确定所述负载摆动项的自适应加权值和所述负载执行时长项的自适应加权值； ； ； ； 其中，表示中间变量。

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