汽车起重机抗摇摆控制系统研究

发布时间：2020-11-07 09:53

　　 汽车起重机(旋转起重机)被广泛应用于很多场合,这种起重机现在通常是由人工来操纵。为了使起重机工作得更安全和快速,必须考虑到防摇问题,这种情况下不依靠自动控制的方式是很困难的。这种起重机吊运物体时经过的轨迹通常是不确定的,并且工作环境也不相同,所以适合采用闭环控制方式。与门式起重机和桥式起重机不同,目前研究旋转类起重机的方法比较少,因为这类起重机具有的明显的非线性的特征以及角度传感器的问题,使其防摇控制比较困难。 本文讨论了汽车起重机吊运货物过程中的钢丝绳摇晃问题,分析了产生该问题的原因,建立了一个研究该问题的协同仿真环境。采用ADAMS建立汽车起重机的模型并嵌入到MATLAB/Simulink模型中作为被控对象,在此基础上验证抗摇控制方法的效果。本文采用模糊推理器作为主要控制器,一共有两个控制器,分别控制径向运动和旋转运动,每个控制器包括两个模糊推理器,分别用于位置跟踪和防摇控制。 ADAMS/Simulink协同仿真的结果表明所采用的控制方法是一种效果较好的防摇控制方案。防摇控制系统是起重机进一步实现自动化的基本条件,本文采用的系统联合仿真的实现过程和经验对于今后构造和验证其它的自动控制模型具有很好的参考价值。
【学位单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH213.6
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 起重机钢丝绳摇晃问题的来源及其研究意义
        1.1.1 起重机防摇控制方法总体情况
        1.1.2 桥式起重机防摇控制
        1.1.3 汽车起重机防摇控制
    1.2 本文的主要工作
第二章 液压式汽车起重机概述
    2.1 汽车起重机的主要组成
        2.1.1 动力装置及驱动型式
        2.1.2 工作机构
        2.1.3 控制系统
    2.2 汽车起重机在我国及世界上的生产和使用现状
    2.3 汽车起重机的发展趋势
第三章 汽车起重机动力学模型
    3.1 模型概述
    3.2 起重机抗摇问题在数学模型上的特点
    3.3 ADAMS 理论及方法
        3.3.1 多体系统动力学简介
        3.3.2 ADAMS 的理论和计算方法
    3.4 ADAMS 上的起重机模型
        3.4.1 ADAMS 建模方法概述
        3.4.2 机构模型
        3.4.3 液压系统模型
        3.4.4 传感检测系统模型
        3.4.5 运动过程仿真
        3.4.6 吊臂和钢丝绳的弹性对摇晃产生的影响
第四章 控制系统研究
    4.1 控制方案概述
    4.2 被控对象（起重机）模块
    4.3 模糊推理器设计
        4.3.1 隶属度函数的建立（模糊化）
        4.3.2 模糊控制规则及决策方法
        4.3.3 模糊决策
        4.3.4 解模糊方法
    4.4 MATLAB 模糊推理器（FIE: fuzzy inference engines ）构成
    4.5 SIMULINK 建模与仿真
    4.6 提高仿真效率的措施
第五章 ADAMS/SIMULINK 协同仿真
    5.1 ADAMS 中的控制系统仿真方法概述
    5.2 ADAMS、MATLAB（SIMULIN K）协同仿真介绍
    5.3 ADAMS、MATLAB（SIMULINK）联合仿真实现
    5.4 仿真结果
第六章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文及科研成果

【引证文献】

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1 程映球;汤美林;;汽车起重机转台抗摆动技术研究与有限元分析[J];工程机械;2011年04期

本文编号：2873776