【摘要】： 在自動(dòng)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),能有效、快速地把所需物料搬運(yùn)至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)的自動(dòng)化物料吊裝系統(tǒng)越來越受人所重視。目前廣泛應(yīng)用的吊裝機(jī)械在搬運(yùn)物料時(shí),定位精度不夠精確和穩(wěn)定性不足等問題是困擾其生產(chǎn)效率提高的主要問題。所以,開發(fā)和應(yīng)用能夠適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展需求的新型物料吊裝設(shè)備具有比較大的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義。 本課題在比較國(guó)內(nèi)外新型吊裝設(shè)備的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了吊裝機(jī)構(gòu)的軌道系統(tǒng)、水平驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傾角檢測(cè)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),闡述了各部分的功能和工作原理,并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行了載荷分析。同時(shí),應(yīng)用分析力學(xué)的相關(guān)知識(shí)建立了吊裝機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,通過仿真驗(yàn)證了該數(shù)學(xué)模型的有效性。 針對(duì)常見吊裝機(jī)械設(shè)備定位和消擺方面的不足,本文依據(jù)吊裝機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型提出了一種基于PID理論的機(jī)構(gòu)雙閉環(huán)防擺控制方案,利用經(jīng)典控制理論的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)內(nèi)、外環(huán)控制器,并對(duì)控制器的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。 根據(jù)吊裝機(jī)構(gòu)的實(shí)際情況,本文引入基于dSPACE的半實(shí)物仿真技術(shù),通過dSPACE實(shí)時(shí)硬件中的單板系統(tǒng)將吊裝機(jī)構(gòu)實(shí)物置于整個(gè)控制回路當(dāng)中,利用dSPACE建立控制系統(tǒng)模型,實(shí)時(shí)調(diào)整其控制參數(shù),驗(yàn)證和觀測(cè)PID控制算法的控制效果。最后進(jìn)行了吊裝機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的速度閉環(huán)控制、位置閉環(huán)控制、參考速度輸入、防擺算法控制實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)避免了吊裝機(jī)構(gòu)建模的不準(zhǔn)確性對(duì)系統(tǒng)誤差和控制精度的影響。
【圖文】：

〕。以該公司的智能軌道系統(tǒng) (IntelligentRailsystem)為例，智能軌道系統(tǒng) (IntelligentRailsystem)一般由封閉式軌道系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、非接觸傾角傳感器和吊鉤等部分組成，如圖1.1所示。圖1.1智能軌道系統(tǒng) (IntelligentRailSystem)芬蘭的科尼起重機(jī)新一代的CXT鋼絲繩電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為物料搬運(yùn)展現(xiàn)了一個(gè)全新的解決方案，如圖1.2所示。CXT電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)的起升電機(jī)具有強(qiáng)勁的馬力和良好的冷卻特性，60%的接電持續(xù)率不但可以滿足短時(shí)期內(nèi)頻繁使用要求，而且增加了操作的可靠性，CXT減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪加工精確，齒面經(jīng)硬化、研磨處理，確保長(zhǎng)期無故障運(yùn)行。小車運(yùn)行過程中變頻控制系統(tǒng)的應(yīng)用有效的解決裝載物的搖擺，大直徑卷筒設(shè)計(jì)大大減少了吊鉤起吊時(shí)的水平位移，從而使準(zhǔn)確裝載和定位變得更快捷方便。德國(guó)的德馬格(Dcmag)起重機(jī)械有限公司是世界著名的物料輸送和驅(qū)動(dòng)設(shè)備生產(chǎn)商

所有操作(包括上升/下降)就象人的手及其關(guān)節(jié)一樣輕松自如，在設(shè)計(jì)的工作范圍內(nèi)，任意時(shí)刻任意位置都保持“漂浮”平衡，操作者可以輕松隨意的完成全部動(dòng)作。圖1.4為該公司的人機(jī)合作型物料輸送系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)可以很好地改進(jìn)生產(chǎn)率，良好的人機(jī)合作性能避免由于人員操作安全產(chǎn)生的生產(chǎn)停頓等問題〔”〕。美國(guó)Gorbel公司推出了用于物料搬運(yùn)裝配的智能物料提升設(shè)備G一Force和 EasyAn的，如圖1.5所示，這種新產(chǎn)品是通過對(duì)貨物施加額外作用力的方式，以增大操作人員的力量。有了這種智能輔助提升設(shè)備的幫助，，一個(gè)工人就可以提起重量高達(dá)75kg的物體。該設(shè)備內(nèi)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以感應(yīng)貨物的重量并調(diào)整設(shè)備。這樣，工人只需提升5%的貨物重量，剩下的95%的重量由
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH21

【參考文獻(xiàn)】

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1 唐潤(rùn)宏;陳文楷;余躍慶;;松下交流伺服系統(tǒng)與PMAC控制卡在機(jī)器人中的應(yīng)用[J];儀器儀表用戶;2006年05期

2 華克強(qiáng),高淑玲,朱齊丹;吊車防擺技術(shù)的研究[J];控制理論與應(yīng)用;1992年06期

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本文編號(hào)：2587770