垃圾抓斗起重机防摆动控制系统策略及装置研究
发布时间：2021-03-28 16:26
随着城市生活垃圾堆积量急剧上升和人们对环境保护意识的不断加深,城市垃圾焚烧厂的建设将日益加快。垃圾焚烧厂将在实现城市生活垃圾的减量化、减容化和无害化中扮演的角色越来越重要。垃圾抓斗起重机是运行于垃圾焚烧厂的重要辅助设备。在垃圾焚烧作业中,由于垃圾抓斗起重机与抓斗之间采用柔性悬索结构相连,在系统运行将会出现摆动的问题,这种摆动不仅对抓斗的定位增加了难度,而且影响了抓斗的抓取和释放动作,同时极易与其他周围物体发生碰撞造成事故。因此设计垃圾抓斗起重机防摇摆控制装置对于提高个垃圾焚烧厂的工作效率与安全性具有着重要的意义。首先,本文通过对垃圾抓斗起重机的运行结构进行分析,采用机理建模的方法,运用拉格朗日方程搭建垃圾抓斗起重机的动力学模型,并对模型线性化处理。在此模型的基础上,探讨了垃圾抓斗起重机系统性能,设计采用PID控制和基于状态反馈的最优化控制的传统控制方案来实现抓斗的防摇摆和小车定位控制,进行仿真分析,并指出搭建线性模型在实际工程运用中存在的局限性。然后,在模糊控制理论进行分析研究的基础上,提出不依赖精确数学模型的模糊控制来设计控制器,考虑小车的运动和抓斗的摆动,本文对控制器设置四个输入变...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
垃圾抓斗起重机机构图
华南理工大学工程硕士学位论文行轨迹的平面上做简单的单摆运动；另一种是大车与小车共同运为中心，做以钢丝绳的绳长为半径的球冠面运动。通过运动的合球冠面运动看成两个运动的合成，即小车单独运动时的状态与大。是一个简化的抓斗起重机的抓斗摆动模型图，通过该模型图可以。抓斗起重机摆动控制其目的主要是实现运动状态发生改变时，内，或者当角度超过阈值范围能够在最短的时间内迅速衰减到阈起重机本身可以实现快速运行到指定位置。
图 2- 5 简化垃圾抓斗起重机受力模型2.3.1 基于拉格朗日方程的三维动力学模型考虑小车与大车同时运行的情况，此时吊具做的球冠面运动，即需要采用三维学模型分析其运动。如图 2-6 所示，现假设小车质量为 M1，大车质量为 M2，抓斗有抓取物）的质量为 m，抓斗上的钢丝绳长度为 l，小车的牵引力为 F1，大车的牵为 F2，小车与运行轨道是摩擦力为1 1f = x ，1 为小车与运行轨道是摩擦系数，大车行轨道的摩擦力为2 2f = y ，2 大车与运行轨道的摩擦系数。以小车的牵引力的方为 Y 轴的方向，以大车的牵引力的方向作为 X 轴的方向，静止时钢丝绳所在的直线向下为 Z 轴方向，建立三维直角坐标系。设大车、小车与吊具坐标分1 1 1 2 2 2 3 3 3( x , y , z ), ( x , y , z ), ( x , y , z )。此时钢丝绳与竖直方向所成的夹角，即与 Z 轴的夹θ；钢丝绳在 X-Y 平面上形成的投影直线与 X 轴所构成的夹角为 Φ。为了简化对被统分析，暂不考虑绳长的变化，设绳长为 l。选取系统在 X 轴方向上的位移 x，Y 轴
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国生活垃圾焚烧处理技术回顾与展望[J]. 张益. 环境保护. 2016(13)
[2]基于无线通信技术的电子导游系统的实现[J]. 陶齐齐,陈韦松. 轻工科技. 2015(09)
[3]基于LQR的直线一阶单倒立摆最优控制器的设计[J]. 张娓娓,陈乐瑞,赵志远. 自动化应用. 2014(09)
[4]基于状态反馈线性二次型最优控制器的设计[J]. 张伟. 计算技术与自动化. 2011(03)
[5]PID控制器简介及参数整定方法[J]. 潘汝涛. 科技信息. 2011(07)
[6]桥门式起重机吊重防摇状态反馈控制系统设计[J]. 钟斌,程文明,吴晓,梁剑. 电机与控制学报. 2007(05)
[7]时变输入整形在桥式起重机防摆控制中的应用[J]. 王晓军,邵惠鹤. 系统仿真学报. 2007(03)
[8]模糊控制的现状与发展[J]. 蔚东晓,贾霞彦. 自动化与仪器仪表. 2006(06)
[9]模糊神经网络技术在防摇控制系统中的研究与应用[J]. 肖鹏,王冰. 机械制造. 2005(02)
[10]基于Modbus和TCP/IP协议的远程网络通信[J]. 蒋近,毛六平,戴瑜兴. 低压电器. 2005(01)
博士论文
[1]起重机自适应智能防摆控制方法及其仿真研究[D]. 黄凯.南京林业大学 2007
硕士论文
[1]港口桥式起重机精确定位及防摆控制系统的研究[D]. 陈建祥.东北大学 2014
[2]基于PID控制的桥式起重机减摆研究[D]. 杨毅.西安电子科技大学 2013
[3]起重机闭环消摆控制器的研制[D]. 楼云亭.山东建筑大学 2011
[4]一种改进的T-S型模糊神经网络控制在平面一级倒立摆中的应用[D]. 王睿洁.太原理工大学 2005
本文编号：3105877
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
垃圾抓斗起重机机构图
华南理工大学工程硕士学位论文行轨迹的平面上做简单的单摆运动；另一种是大车与小车共同运为中心，做以钢丝绳的绳长为半径的球冠面运动。通过运动的合球冠面运动看成两个运动的合成，即小车单独运动时的状态与大。是一个简化的抓斗起重机的抓斗摆动模型图，通过该模型图可以。抓斗起重机摆动控制其目的主要是实现运动状态发生改变时，内，或者当角度超过阈值范围能够在最短的时间内迅速衰减到阈起重机本身可以实现快速运行到指定位置。
图 2- 5 简化垃圾抓斗起重机受力模型2.3.1 基于拉格朗日方程的三维动力学模型考虑小车与大车同时运行的情况，此时吊具做的球冠面运动，即需要采用三维学模型分析其运动。如图 2-6 所示，现假设小车质量为 M1，大车质量为 M2，抓斗有抓取物）的质量为 m，抓斗上的钢丝绳长度为 l，小车的牵引力为 F1，大车的牵为 F2，小车与运行轨道是摩擦力为1 1f = x ，1 为小车与运行轨道是摩擦系数，大车行轨道的摩擦力为2 2f = y ，2 大车与运行轨道的摩擦系数。以小车的牵引力的方为 Y 轴的方向，以大车的牵引力的方向作为 X 轴的方向，静止时钢丝绳所在的直线向下为 Z 轴方向，建立三维直角坐标系。设大车、小车与吊具坐标分1 1 1 2 2 2 3 3 3( x , y , z ), ( x , y , z ), ( x , y , z )。此时钢丝绳与竖直方向所成的夹角，即与 Z 轴的夹θ；钢丝绳在 X-Y 平面上形成的投影直线与 X 轴所构成的夹角为 Φ。为了简化对被统分析，暂不考虑绳长的变化，设绳长为 l。选取系统在 X 轴方向上的位移 x，Y 轴
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国生活垃圾焚烧处理技术回顾与展望[J]. 张益. 环境保护. 2016(13)
[2]基于无线通信技术的电子导游系统的实现[J]. 陶齐齐,陈韦松. 轻工科技. 2015(09)
[3]基于LQR的直线一阶单倒立摆最优控制器的设计[J]. 张娓娓,陈乐瑞,赵志远. 自动化应用. 2014(09)
[4]基于状态反馈线性二次型最优控制器的设计[J]. 张伟. 计算技术与自动化. 2011(03)
[5]PID控制器简介及参数整定方法[J]. 潘汝涛. 科技信息. 2011(07)
[6]桥门式起重机吊重防摇状态反馈控制系统设计[J]. 钟斌,程文明,吴晓,梁剑. 电机与控制学报. 2007(05)
[7]时变输入整形在桥式起重机防摆控制中的应用[J]. 王晓军,邵惠鹤. 系统仿真学报. 2007(03)
[8]模糊控制的现状与发展[J]. 蔚东晓,贾霞彦. 自动化与仪器仪表. 2006(06)
[9]模糊神经网络技术在防摇控制系统中的研究与应用[J]. 肖鹏,王冰. 机械制造. 2005(02)
[10]基于Modbus和TCP/IP协议的远程网络通信[J]. 蒋近,毛六平,戴瑜兴. 低压电器. 2005(01)
博士论文
[1]起重机自适应智能防摆控制方法及其仿真研究[D]. 黄凯.南京林业大学 2007
硕士论文
[1]港口桥式起重机精确定位及防摆控制系统的研究[D]. 陈建祥.东北大学 2014
[2]基于PID控制的桥式起重机减摆研究[D]. 杨毅.西安电子科技大学 2013
[3]起重机闭环消摆控制器的研制[D]. 楼云亭.山东建筑大学 2011
[4]一种改进的T-S型模糊神经网络控制在平面一级倒立摆中的应用[D]. 王睿洁.太原理工大学 2005
本文编号：3105877
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3105877.html
