【摘要】：橋式起重機作為一種運載工具,廣泛應用于各種工業(yè)場合。由于起重機自身結(jié)構(gòu)的原因,負載在吊運過程中不可避免產(chǎn)生擺動。以往起重機是由操作者手動控制,一般是等待重物的擺動自然衰減后再進行就位操作,這種消極的消除擺動方式是以降低生產(chǎn)效率為代價的。本文設計了起重機主動防擺控制系統(tǒng),將防擺和小車的運行控制結(jié)合起來考慮,它對起重機快速、安全的運行具有重要意義。 對起重機吊重系統(tǒng)的動力學分析是解決起重機快速對位問題的基礎。根據(jù)起重機物理模型,應用理論力學的基本方法,運用拉格朗日方程建立了起重機吊重系統(tǒng)動力學方程,并在線性簡化的基礎上得出吊重二自由度擺角模型。 本文結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù),設計了以S7-200型PLC為核心的起重機防擺控制系統(tǒng)。變頻調(diào)速技術(shù)在起重機中的應用,極大地提高了起重機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。PLC以可靠性高、使用靈活、維護工作量少等突出優(yōu)點在工業(yè)領域得到了廣泛的應用。 研究和仿真結(jié)果表明,采用常規(guī)PID控制方法對橋式起重機吊重防擺進行控制具有一定的局限性。本文應用模糊控制機理,提出了基于模糊控制的起重機防擺控制器。該方法將起重機防擺和定位控制分開設計,采用位置模糊控制器和角度模糊控制器兩個控制器實現(xiàn)起重機的準確定位和防擺。降低了運算時間、提高了控制效率。借助MATLAB中的Simulink Fuzzy工具箱對所設計的方案進行仿真分析。結(jié)果表明,本文所設計的模糊控制器具有良好的控制性能,在速度和位移的跟蹤上優(yōu)于前者,魯棒性強,不受外界擾動的影響,是一種較為理想的控制方法。 針對模糊控制中存在的位置靜差和角度幅值偏大問題,本文進而提出了采用模糊自整定PID控制器來消除位置偏差和改善擺角控制。仿真和實驗結(jié)果顯示該方法可以消除系統(tǒng)靜差,減小擺角,縮短系統(tǒng)響應時間,抗干擾能力強。
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第二章 起重機動力學模型的建立大車或小車在加速或減速運動階段，由于小車和吊重之間采在慣性，當不考慮風載等外界干擾時，吊重的搖擺可以看作小車同時運動時，吊重以懸掛點為中心，以起升繩長為半徑大車或小車單獨運動時，吊重在大車或小車運行平面內(nèi)做前者運動可以看成是后者運動的復合�？紤]橋式起重機小車點聯(lián)結(jié)形式，如果吊重不發(fā)生繞小車中心點的扭轉(zhuǎn)運動，則一致的，這時可以用如圖 2-1 所示的起重機模型來分析吊重質(zhì)就是控制吊重相對于小車中心豎直線 h 的偏擺幅度（簡制擺角（吊重起升繩 l 與 h 的夾角）在規(guī)定范圍內(nèi)，或者當最短時間內(nèi)衰減到規(guī)定范圍內(nèi)，以利于起重機的快速對位。

1 橋式起重機系統(tǒng)簡介橋式起重機是一種橋架兩端通過運行裝置直接支承在高架軌道上的橋架型起重起重機是工礦企業(yè)吊運的重要設備，具有構(gòu)造簡單、操作靈活、維修方便、起不占用地面作業(yè)面積等特點。它通過垂直與水平的合成運動，可在軌道允許的成各種吊運的工作。在各類大、中型企業(yè)中，橋式起重機都是不可缺少的起重。.1 橋式起重機結(jié)構(gòu)橋式吊鉤起重機是由橋架、大車運行機構(gòu)、小車和司機室四部分組成。其結(jié)構(gòu)類形式，圖 3-1 為主梁是箱型結(jié)構(gòu)的橋式起重機[46-47]。其主要特點是：主梁采梁結(jié)構(gòu)；變速裝置采用減速器，所有車輪部分的支承都采用滾動軸承，制動裝液壓推桿瓦塊式制動器和液壓電磁式瓦塊式制動器，主要傳動零件，如車輪、齒軸等，均采用較好的鋼材并進行熱處理，盡可能地采用組合結(jié)構(gòu)進行裝配，如箱和減速器等，，因此提高了裝配精度；傳動軸之間的連接采用半齒聯(lián)軸器和全的結(jié)構(gòu)形式。
【學位授予單位】：華東交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH215

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 馬海峰;基于遠程虛擬監(jiān)控的數(shù)控起重機控制系統(tǒng)開發(fā)[D];西南交通大學;2013年

本文編號：2711359