杨 辉，周文海，刘海龙

（1. 华东交通大学 电气与电子工程学院，南昌 330013；2. 江西省先进控制与优化重点实验室，南昌 330013）

0 引言

随着建筑业的快速发展，建筑施工机械——塔式起重机（简称塔机）的应用越来越广泛。同时，为提高作业效率，在同一建筑施工现场经常需要同时布置多台塔机近距离交叉作业[1]，这样塔机与塔机之间、塔机与周围固定障碍物之间就有可能发生碰撞，这给塔机的安全、高效运行带来种种隐患，因此对塔机群防碰撞控制系统的研究具有重要意义。

针对塔机群防碰撞系统设计，文献[2]提出了通过比较两台塔机吊重到各自中心距离之和与两台塔机回转中心之间距离的关系来判断塔机是否有碰撞危险。实际上当高位塔机吊重到其中心的距离与低位塔机吊臂之和大于两台塔机回转中心之间的距离时塔机就有碰撞危险。文献[3]提出的基于超声传感器和Kalman滤波的塔机群防碰撞算法，然而超声波测距适用于在塔机相距比较近时，塔机相距远了误差就会比较大。且在塔机吊臂上布置传感器时，会出现重叠区或盲区，降低了数据的有效性及实时性，进入盲区后塔机有可能发生碰撞。

ZigBee作为一种短距离的双向无线通信技术，具有低功耗、低复杂度及低成本等特点。基于此，本文采用无线通讯ZigBee技术实现塔机群状态信息的交互，建立塔机群控模型和防碰撞运行控制算法，实现了主动防碰撞。采用自主进入与自主退出技术，满足了大型建筑工程塔机群协同交叉作业的需要，提高了塔机的工作效率和安全性。……