桥式吊车防摆控制技术研究

发布时间：2020-03-25 02:20

【摘要】：桥式吊车作为一种运输工具广泛应用于各种工业场合。在大多数场合,吊车需要高速运行,但是这样容易引起负载大角度摆动,不仅降低了吊车的运行效率而且容易引起安全事故。因此防摆控制是提高效率和避免安全事故的关键技术。近年来,国内外许多专家对其进行了广泛研究。本文研究内容分为三个部分: 首先,为了验证所设计的控制算法的有效性,设计并完成了吊车系统的实验模型。利用MATLAB的Real—Time Workshop Target工具箱通过PCL-818L多功能数据采集控制卡与按比例缩小的吊车物理模型进行通讯,建立了控制算法应用平台。该平台不但可以真实模拟吊车控制效果,而且还可以作为多输入、多输出;单输入、单输出;非线性、时变等多种控制理论研究的应用环境。 其次,针对设计的吊车实际物理模型,运用拉格朗日方程建立了吊车系统三维条件下的运动方程,以及简化条件下的定绳长吊车系统运动方程。先采用了非线性逆系统方法将吊车系统转化为线性系统,然后按照线性系统理论设计内模控制器来控制水平定位,同时设计了一个角度控制器来确保摆角迅速衰减。试验结果表明,该控制方案能保证定位无静差,摆角迅速衰减,同时良好的抗干扰能力和较强的鲁棒性能,控制效果优于常规PID和模糊控制。 最后,针对变绳长的情形提出了一种基于LQR和变论域模糊控制的消摆方法,该方先将该系统分解垂直运动和水平运动两个子系统,然后用变论域方法来寻找最优反馈增益,从而解决了因绳长改变带来的非线性问题。同时对具有角度扰动,绳长和负载质量测不准等情况做了大量仿真,仿真结果表明该方法不仅运动速度高,摆角小,而且具有较强的抗干能力和鲁棒性。
【图文】：

系统水平行程:1.sm;系统垂直行程:1.sm;水平行走速度:<o.17m/，;垂直提升速度:<o.17m/:;小车自重:<10kg;重物质量:<7坛。(2)吊车实验模型的总体结构设计根据上面的参数设计与实际情况，设计的吊车系统结构如图.22所示。1)水平运动小车部分是整个机械系统的核心，上部装有小车的提升装置、水平位置限位装置、角度检装置。如图.23所示。

图.24保护装置的设计，，系统分为小车驱动装置、位置检测装置、摆角工作原理图如图.25所示。摆摆角检测装置置机机机PCL一81SLLLLL变频器器器器器lllllllllllll位位置检测装置置置置置置置置置置}}}}}
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH215

【引证文献】

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1 周玲;双馈风力发电机励磁控制技术研究[D];沈阳工业大学;2011年

2 经迎龙;闭环输入整形器控制策略研究[D];电子科技大学;2011年

3 杨春燕;桥式起重机先进控制研究[D];北京化工大学;2011年

4 马丽;港口卸船机抓斗运行轨迹优化方法研究[D];武汉理工大学;2007年

5 郭源博;基于视觉伺服的吊车防摆控制研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

6 马海峰;基于远程虚拟监控的数控起重机控制系统开发[D];西南交通大学;2013年

本文编号：2599237