某型号折臂式起重机的动力学仿真、优化和控制

发布时间：2017-03-26 22:12

  本文关键词：某型号折臂式起重机的动力学仿真、优化和控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：折臂式起重机是一种将重物的起吊与运输结合在一起的重型设备,具有占地面积小,操作灵活的优点。在工程实际中的应用越来越广泛,所以起重机的安全性和可靠性至关重要。本文结合某型号折臂式起重机进行动力学分析,结构优化,轨迹跟踪三个方面研究,用有限元的方法对结构的强度进行分析。使用有限元分析软件将结构处理成柔性体。基于动力学理论计算结构在运动过程中的受力,完成对结构的安全性分析。在此过程中使用有限元分析软件PATRANNASTRAN进行构件的柔性化处理,生成动力学分析软件ADAMS使用的MNF文件,完成动力学的计算。本文对驱动机构与主臂的连接位置进行优化,减轻驱动机构的受力从而减轻驱动机构的制造成本,节约材料。文中使用SIPESC平台中的优化模块SIPESC.OPT进行优化设计,并借助SIPESC平台使用JavaScript脚本实现对第三方软件的调用和结果的处理,并与ADAMS优化结果进行比较。起重机的安全性要求达标以后,为提高工作的效率,需实现自动控制。本文结合起重机的刚体模型使用PID控制理论,实现运动轨迹的跟踪,使用MATLAB/Simulink结合ADAMS控制折臂式起重机抓手的位置,控制抓手按照规定的路线运行,为实现路径的控制提供理论依据。
【关键词】：ADAMS刚柔耦合 优化设计 联合仿真 PID控制
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 本文的研究背景及意义8-10
• 1.2 折臂式起重机的国内外发展状况10-13
• 1.3 优化设计以及控制在折臂式起重机中的应用13-16
• 1.4 论文的主要工作和章节安排16-17
• 2 某型号折臂式起重机动力学分析17-42
• 2.1 多体的建模与求解基本理论17-20
• 2.2 ADAMS多体动力学的建模与求解20-29
• 2.2.1 ADAMS求解多体模型的方法20-23
• 2.2.2 ADAMS/AutoFlex多柔体的建模实例23-25
• 2.2.3 ADAMS调用MNF生成柔体模型25-29
• 2.3 某型号折臂式起重机的建模与动力学分析29-41
• 2.3.1 折臂式起重机柔性体建模与装配29-35
• 2.3.2 折臂式起重机模型应力仿真35-39
• 2.3.3 折臂式起重机模型加速度仿真39-41
• 2.4 本章小结41-42
• 3 某型号折臂式起重机的结构优化设计42-52
• 3.1 优化设计的基础理论42-43
• 3.2 SIPESC.OPT优化工具43-46
• 3.3 某型号折臂式起重机的结构优化实例46-51
• 3.3.1 SIPESC.OPT优化设计实例46-49
• 3.3.2 ADAMS优化设计实例49-51
• 3.4 本章小结51-52
• 4 某型号折臂式起重机的PID踪控制52-68
• 4.1 PID控制算法与参数整定52-56
• 4.1.1 PID算法简介52-54
• 4.1.2 PID参数整定54-56
• 4.2 某型号折臂式起重机的ADAMS与MATLAB/Simulink控制仿真56-67
• 4.3 本章小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况74-75

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本文编号：269453