發(fā)布時(shí)間：2020-10-23 22:02

　　 塔式起重機(jī)在作業(yè)過(guò)程中存在視覺(jué)盲區(qū)、操作誤差、對(duì)操作員的要求高等特點(diǎn)及隱患,同時(shí)在負(fù)載吊動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多擺動(dòng)。如何排除這些隱患、降低塔機(jī)吊物的擺動(dòng)等問(wèn)題逐漸的被大眾所關(guān)注。塔式起重機(jī)的控制日益復(fù)雜化,目前的控制系統(tǒng)和方式漸漸地難以滿足要求,因此,探索一套集解決視覺(jué)盲區(qū)、定點(diǎn)與防擺控制于一體的控制策略,對(duì)于該方向的發(fā)展有著實(shí)質(zhì)上的意義。首先,本文開篇陳述了該課題的研究背景、課題的來(lái)源以及研究該課題的意義,詳細(xì)了闡述塔機(jī)控制的常用方法與工業(yè)視覺(jué)理論的現(xiàn)在情況以及未來(lái)的發(fā)展。針對(duì)了不同類型的控制策略,闡述了其控制原理,介紹了目前控制領(lǐng)域?qū)τ谒䴔C(jī)控制所取得的控制效果與存在的問(wèn)題。其次,建立了塔式起重機(jī)的空間坐標(biāo)系,利用深度學(xué)習(xí)的YOLO算法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)塔式起重機(jī)吊鉤的識(shí)別.通過(guò)標(biāo)定、矯正、立體匹配等過(guò)程,獲取吊鉤的深度信息,以得出吊物在此坐標(biāo)系中的具體位置。第三,分析了塔式起重機(jī)作為典型欠驅(qū)動(dòng)模型的模型特點(diǎn),利用拉格朗日方法,給出了建模的詳細(xì)過(guò)程與推導(dǎo)。抽象出了塔式起重機(jī)的物理學(xué)模型,并最終得到了用于實(shí)際控制的控制模型。對(duì)于得到的控制模型,針對(duì)性地采用了滑�？刂品椒�,將吊物過(guò)程分為三個(gè)過(guò)程,分過(guò)程地進(jìn)行控制。此外還在Simulink對(duì)該被控對(duì)象的模型結(jié)合控制算法進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了該方法可以在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)的定點(diǎn)控制和防擺。第四,根據(jù)實(shí)際被控對(duì)象塔機(jī)的功能要求,提出了一種基于DSP控制器的控制結(jié)構(gòu),并給出了整體框圖與硬件整體框圖。給出了DSP最小系統(tǒng)、JTAG接口電路、485通信模塊、光電耦合電路、放大電路、報(bào)警電路等硬件電路設(shè)計(jì),并給出了滑�？刂扑惴ㄜ浖䦟�(shí)現(xiàn),Modbus通訊實(shí)現(xiàn)等。最后,對(duì)未來(lái)本課題的研究與發(fā)展進(jìn)行了展望。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH213.3;TP391.41
【部分圖文】：

YXdrdt理想成像點(diǎn)實(shí)際成像點(diǎn)dr:徑向畸變dt:切向畸變圖 2.6 非線性畸變模型Fig 2.6 Nonlinear distortion model:徑向畸變的主要原因就是徑向曲率的不規(guī)則變化。該畸變的特點(diǎn)的主點(diǎn)為畸變中心，徑向距離越遠(yuǎn)畸變?cè)絿?yán)重。常常分為枕形和桶 所示

合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文間定位模型究塔機(jī)吊鉤的空間位置并實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)控制。涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的塔機(jī)空間定位與控制手段。建立空間坐標(biāo)系,用于獲取機(jī)器視覺(jué)的雙目攝像頭，雙目攝像頭把重物圖像傳送給的塔式起重機(jī)的算法，獲取重物在空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)，完成對(duì)塔。完成空間定位過(guò)后，給定目標(biāo)位置，進(jìn)一步完地面指揮人員，能夠更準(zhǔn)確地定位重物的位置，率。由于不需要地面指揮人員的配合，降低了成機(jī)示意圖如圖 2.14 所示：

圖 2.15 塔式起重機(jī)等效示意圖Fig 2.15 Equivalent diagram of tower crane空間定位方法塔式起重機(jī)的空間定位方法:支撐架 1 底端的基座的中心為空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)原原始位置在基座所在的地面上的投影為 y 軸；y 軸撐架 1 為 z 軸。吊臂 3 在水平方向旋轉(zhuǎn)，起重車 44 攜帶的重物在吊臂 3 所在的方向移動(dòng)，安裝在吊臂目攝像頭 2 拍攝得到重物在 M 位置處的圖像。雙 位置處的圖像傳送給控制器，控制器結(jié)合內(nèi)置的測(cè)M 之間的直線距離 r,式中 為重物的 M 位置在 r 和空間坐標(biāo)系，計(jì)算重物在 M 位置處的坐標(biāo)( Mx 上懸掛重物的空間定位：1cosMx r
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2853595