平面移动吊装机构研究

发布时间：2020-03-17 22:09

【摘要】： 在自动化生产现场,能有效、快速地把所需物料搬运至适当地点的自动化物料吊装系统越来越受人所重视。目前广泛应用的吊装机械在搬运物料时,定位精度不够精确和稳定性不足等问题是困扰其生产效率提高的主要问题。所以,开发和应用能够适应现代企业发展需求的新型物料吊装设备具有比较大的现实应用意义。本课题在比较国内外新型吊装设备的基础上,设计了吊装机构的轨道系统、水平驱动系统和倾角检测系统的机械结构,阐述了各部分的功能和工作原理,并对关键部位进行了载荷分析。同时,应用分析力学的相关知识建立了吊装机构的动力学模型,通过仿真验证了该数学模型的有效性。针对常见吊装机械设备定位和消摆方面的不足,本文依据吊装机构动力学模型提出了一种基于PID理论的机构双闭环防摆控制方案,利用经典控制理论的相关知识设计了系统内、外环控制器,并对控制器的仿真结果进行对比分析。根据吊装机构的实际情况,本文引入基于dSPACE的半实物仿真技术,通过dSPACE实时硬件中的单板系统将吊装机构实物置于整个控制回路当中,利用dSPACE建立控制系统模型,实时调整其控制参数,验证和观测PID控制算法的控制效果。最后进行了吊装机构控制系统的速度闭环控制、位置闭环控制、参考速度输入、防摆算法控制实验,通过实验避免了吊装机构建模的不准确性对系统误差和控制精度的影响。
【图文】：

轨道系统,智能

〕。以该公司的智能轨道系统 (IntelligentRailsystem)为例，智能轨道系统 (IntelligentRailsystem)一般由封闭式轨道系统、移动系统、提升系统、非接触倾角传感器和吊钩等部分组成，如图1.1所示。图1.1智能轨道系统 (IntelligentRailSystem)芬兰的科尼起重机新一代的CXT钢丝绳电动起升机构打破传统的设计，为物料搬运展现了一个全新的解决方案，如图1.2所示。CXT电动起升机构的起升电机具有强劲的马力和良好的冷却特性，60%的接电持续率不但可以满足短时期内频繁使用要求，而且增加了操作的可靠性，CXT减速机构的传动齿轮加工精确，齿面经硬化、研磨处理，确保长期无故障运行。小车运行过程中变频控制系统的应用有效的解决装载物的摇摆，大直径卷筒设计大大减少了吊钩起吊时的水平位移，从而使准确装载和定位变得更快捷方便。德国的德马格(Dcmag)起重机械有限公司是世界著名的物料输送和驱动设备生产商

物料输送系统

所有操作(包括上升/下降)就象人的手及其关节一样轻松自如，在设计的工作范围内，任意时刻任意位置都保持“漂浮”平衡，操作者可以轻松随意的完成全部动作。图1.4为该公司的人机合作型物料输送系统，使用该系统可以很好地改进生产率，良好的人机合作性能避免由于人员操作安全产生的生产停顿等问题〔”〕。美国Gorbel公司推出了用于物料搬运装配的智能物料提升设备G一Force和 EasyAn的，如图1.5所示，这种新产品是通过对货物施加额外作用力的方式，以增大操作人员的力量。有了这种智能辅助提升设备的帮助，，一个工人就可以提起重量高达75kg的物体。该设备内的计算机系统可以感应货物的重量并调整设备。这样，工人只需提升5%的货物重量，剩下的95%的重量由
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH21

【参考文献】