塔式吊車安全檢測及高效運行控制系統(tǒng)的研制
發(fā)布時間:2017-03-16 16:01
本文關鍵詞:塔式吊車安全檢測及高效運行控制系統(tǒng)的研制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著建設行業(yè)的迅速發(fā)展,塔式吊車的應用也在逐年增加。然而,在我國常有塔式吊車的不安全事故發(fā)生,造成了重大的生命財產(chǎn)損失。所以怎樣避免運行中的安全隱患,實現(xiàn)影響其運行時安全因素的檢測,進而實現(xiàn)高效運行具有重要的意義。本課題首先研究了塔式吊車及其安全檢測系統(tǒng)的特點,結合塔式吊車的運行環(huán)境及國家規(guī)范、工作過程,制定了安全檢測及高效運行系統(tǒng)的總體設計方案,包括功能設計、傳感器選型、硬件電路設計、高效算法設計及軟件設計。從系統(tǒng)實現(xiàn)的功能出發(fā),確定了安全檢測的功能,包括風速、溫度檢測、塔身傾角檢測及塔臂的變形程度檢測,檢測值與預設值進行比較,做出正確判斷;在實現(xiàn)安全性能檢測的基礎上,為了達到系統(tǒng)的高效運行,分析被控對象—三相異步電機的調(diào)速原理、電機的控制對象—變頻器的特點及系統(tǒng)自身運行的特點,設計高效控制策略,即根據(jù)物體重量及所處塔臂的位置,給定吊重時的起吊加速度,進而確定速度,將該速度給定吊重電機;通過MATLAB仿真實現(xiàn)交流電機調(diào)速仿真,在速度調(diào)節(jié)過程中,采用模糊PID算法,保證電機速度達到最優(yōu)。此設計相對于傳統(tǒng)吊重中加速度不變的吊重過程,吊重過程時間縮短,生產(chǎn)效率提高。最后,完成了電源、傳感器及系統(tǒng)整體的調(diào)試,風速、溫度及傾角傳感器等均能測量到比較精確的值;仿真結果表明,采用的模糊PID調(diào)整電機速度的算法也能夠滿足于系統(tǒng)的調(diào)速要求。因此,系統(tǒng)的整個設計基本達到了要求。
【關鍵詞】:安全檢測 高效策略 電機控制 模糊PID
【學位授予單位】:西安工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH213.3
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 課題研究的背景意義9-10
- 1.1.1 課題研究背景9-10
- 1.1.2 課題研究意義10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 課題來源12
- 1.4 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
- 2 安全檢測及高效運行控制系統(tǒng)總體設計14-20
- 2.1 典型塔式吊車系統(tǒng)簡介14-16
- 2.1.1 塔式吊車結構14-15
- 2.1.2 塔式吊車系統(tǒng)存在的問題15-16
- 2.2 塔式吊車安全運行的要求16
- 2.3 安全檢測及高效運行控制系統(tǒng)設計方案16-20
- 2.3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)功能16-17
- 2.3.2 系統(tǒng)設計思路17
- 2.3.3 系統(tǒng)總體設計方案17-20
- 3 安全檢測及高效運行控制系統(tǒng)硬件設計20-41
- 3.1 硬件總體設計20
- 3.2 各模塊硬件電路設計20-36
- 3.2.1 主控模塊20-23
- 3.2.2 安全檢測模塊23-28
- 3.2.3 高效運行檢測控制模塊28-31
- 3.2.4 人機交互模塊31-33
- 3.2.5 通信模塊33-35
- 3.2.6 報警模塊35-36
- 3.2.7 系統(tǒng)電源模塊36
- 3.3 EMC設計36-38
- 3.3.1 電子干擾三要素37
- 3.3.2 電磁兼容控制技術37-38
- 3.4 PCB板制作38-39
- 3.5 元器件選擇39-41
- 3.5.1 電阻元件39-40
- 3.5.2 電感元件40
- 3.5.3 電容元件40-41
- 4 高效運行控制算法設計41-55
- 4.1 三相異步電機41-42
- 4.2 變頻器調(diào)速技術42-43
- 4.3 高效控制策略設計43-45
- 4.4 交流速度控制算法45-55
- 4.4.1 PID控制45-46
- 4.4.2 模糊PID控制46-55
- 5 安全檢測及高效運行控制系統(tǒng)軟件設計55-70
- 5.1 軟件設計方法55-56
- 5.2 安全檢測及高效運行控制系統(tǒng)軟件結構56-58
- 5.2.1 系統(tǒng)工作流程56
- 5.2.2 系統(tǒng)軟件結構56-58
- 5.2.3 系統(tǒng)功能結構58
- 5.3 安全檢測及高效運行控制系統(tǒng)主層模塊設計58-63
- 5.3.1 初始化模塊59-62
- 5.3.2 管理模塊62-63
- 5.3.3 維護更新模塊63
- 5.4 安全檢測系統(tǒng)主要功能模塊63-67
- 5.4.1 風速、溫度采集模塊63-65
- 5.4.2 塔身傾角檢測65-66
- 5.4.3 形變檢測模塊66-67
- 5.5 高效運行控制模塊67-70
- 5.5.1 高效控制策略67
- 5.5.2 電機速度檢測67-68
- 5.5.3 電機速度控制模塊68-70
- 6 系統(tǒng)調(diào)試及性能分析70-73
- 6.1 開發(fā)環(huán)境介紹及配置70
- 6.2 實驗室模型搭建70
- 6.3 實驗室測試70-73
- 7 總結與展望73-75
- 7.1 工作總結73
- 7.2 課題展望73-75
- 參考文獻75-78
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文78-79
- 致謝79-81
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 蘇建霞;莊斌;王東興;;模糊控制在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應用及研究[J];北京機械工業(yè)學院學報;1998年03期
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,本文編號:251967
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