大吨位履带起重机超起系统控制算法研究

发布时间：2017-10-28 17:23

  本文关键词：大吨位履带起重机超起系统控制算法研究

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【摘要】：大吨位履带起重机是现代工程机械领域里最广泛应用的一种流动式特种起重设备。随着各种大型建设工程的启动,对大吨位履带起重机的需求也变得越来越大,为了更好地实现起重性能的提升,在履带起重机原有设备的基础上增加了超起系统。超起系统能够充分利用大吨位履带起重机整机结构的承载性能,使履带起重机的整机利用率和起重性能都能够大幅度提高。大吨位履带起重机配备了超起系统使得臂架的组合工况更加复杂,安全性和可靠性的要求也就越来越高,所以针对大吨位履带起重机超起系统的控制算法研究有重要的意义。 本文以大连重工起重集团研发的QUY750型大吨位履带起重机项目为背景,对大吨位履带起重机超起系统控制算法进行研究,提出主臂超起工况下大吨位履带起重机的控制算法,并且通过现场吊载试验验证,再根据现场的数据结果进行分析,对被提出的大吨位履带起重机超起系统控制算法进行优化。针对QUY750型大吨位履带起重机的特点,设计出大吨位履带起重机超起系统控制平台,并绘制出相应的原理图。对大吨位履带起重机超起系统控制算法的研究进行数学建模,在数学模型的建立过程中引入坐标系,简化了力矩平衡方程的求解。对推算出来的大吨位履带起重机超起系统控制算法进行现场验证性试验,利用QUY750型大吨位履带起重机进行试验,并对现场的试验数据进行分析。引入铁摩辛柯梁理论对大吨位履带起重机的格构式臂架进行模型简化,更好地进行受力分析,再利用所得出的轴向力对臂架端部角度传感器所测得的角度值进行修正,从而达到提高大吨位履带起重机超起系统控制算法精度的目的,更好的优化了控制算法。最后通过QUY750型大吨位履带起重机进行现场吊载试验,并给出试验验证的流程图,来论证引入铁摩辛柯梁理论以及格构式等效惯性矩法对大吨位履带起重机超起系统控制算法优化的理论可行性。 本文重点研究了主臂超起以及固定副臂超起工况下大吨位履带起重机超起系统的控制算法,并建立了数学模型以及利用铁摩辛柯梁理论对大吨位履带起重机的物理模型进行简化。其研究成果为大吨位履带起重机超起系统的控制提供了一定的理论指导作用,为超起系统控制装置的完善提供了相应的理论依据。
【关键词】：大吨位履带起重机 超起系统 控制算法 铁摩辛柯梁理论
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH213.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 国内外大吨位履带起重机的发展现状及趋势10-13
• 1.2 国内外大吨位履带起重机超起系统的发展现状13-14
• 1.3 国内外超起系统控制算法的研究现状14-15
• 1.4 本文研究的意义与工作内容15-16
• 1.4.1 研究意义15
• 1.4.2 本文主要工作内容15-16
• 本章小结16-17
• 第二章 大吨位履带起重机及超起系统的组成与工作原理17-27
• 2.1 大吨位履带起重机的组成及工作原理17-22
• 2.1.1 大吨位履带起重机的系统组成17-21
• 2.1.2 大吨位履带起重机的机构组成21-22
• 2.1.3 大吨位履带起重机的工作原理22
• 2.2 超起系统的组成与工作原理22-25
• 2.2.1 超起系统的结构组成22-24
• 2.2.2 超起系统的工作原理24-25
• 2.3 大吨位履带起重机超起系统控制算法的分类以及作用25
• 本章小结25-27
• 第三章 大吨位履带起重机超起系统控制平台的搭建27-34
• 3.1 大吨位履带起重机控制系统简介27-28
• 3.2 大吨位履带起重机超起系统控制平台的设计28-33
• 3.2.1 超起系统控制平台的设计方案与控制器选型28-31
• 3.2.2 超起系统控制平台硬件连接与软件开发平台介绍31-33
• 本章小结33-34
• 第四章 大吨位履带起重机超起系统控制算法的推算34-49
• 4.1 主臂超起工况下控制算法的推算34-40
• 4.1.1 主臂超起工况下数学模型的建立34-38
• 4.1.2 主臂超起工况下吊载质量与幅度的求解38-40
• 4.2 固定副臂超起工况下控制算法的推算40-48
• 4.2.1 固定副臂超起工况下数学模型的建立40-45
• 4.2.2 固定副臂超起工况下吊载质量与幅度的求解45-48
• 本章小结48-49
• 第五章 大吨位履带起重机超起系统控制算法的验证与优化49-62
• 5.1 大吨位履带起重机超起系统控制算法的验证性试验49-52
• 5.1.1 QUY750现场验证性试验49-51
• 5.1.2 QUY750现场验证性试验数据分析51-52
• 5.2 大吨位履带起重机超起系统控制算法的优化52-58
• 5.2.1 超起系统控制算法优化原理52-54
• 5.2.2 超起系统控制算法优化方案54-58
• 5.3 大吨位履带起重机超起系统控制算法优化后的验证性试验58-61
• 5.3.1 超起系统控制算法优化后现场验证性试验流程58-59
• 5.3.2 超起系统控制算法优化后现场验证性试验数据分析59-61
• 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-65
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文65-66
• 致谢66

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本文编号：1109229