【摘要】：堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的核心運(yùn)行設(shè)備,大容量高效率的立體倉(cāng)庫(kù)對(duì)堆垛機(jī)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和快速性的要求非常高。堆垛機(jī)在X、Y、Z三個(gè)方向的運(yùn)行速度、平穩(wěn)性及機(jī)械部分設(shè)計(jì)制造的成本決定了倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行效率和成本,而堆垛機(jī)的運(yùn)行效率主要由定位控制系統(tǒng)決定。所以,研究堆垛機(jī)的定位控制系統(tǒng)具有重要的實(shí)際意義。堆垛機(jī)的定位控制,涉及到了貨位定位認(rèn)址檢測(cè)技術(shù)、電機(jī)運(yùn)行控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)、柔性材料彈性件的擺動(dòng)控制技術(shù)、以及制動(dòng)停止的精確定位控制等技術(shù)的應(yīng)用。論文主要針對(duì)堆垛機(jī)定位控制中的立柱擺動(dòng)及水平行走機(jī)構(gòu)定位問(wèn)題,采用理論建模、設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制策略并進(jìn)行仿真分析的研究方法,從建立立柱動(dòng)態(tài)模型及機(jī)電系統(tǒng)各部分模型、立柱擺動(dòng)抑制控制和精確定位控制三個(gè)方面進(jìn)行了深入研究。首先,分析了堆垛機(jī)在X、Y、Z三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的定位控制原理及組成元件的特點(diǎn),明確了控制對(duì)象及影響堆垛機(jī)定位精度的因素,如定位過(guò)程中立柱擺動(dòng)、堆垛機(jī)大慣量特性、傳感器噪聲及高運(yùn)行速度等。設(shè)計(jì)了基于雙位置環(huán)的二分步定位控制方式,并把定位精度和快速響應(yīng)性作為判別定位控制系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵性能指標(biāo)。建立了堆垛機(jī)機(jī)電系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)模型、伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)模型。通過(guò)對(duì)堆垛機(jī)立柱進(jìn)行簡(jiǎn)化,根據(jù)歐拉-伯努利懸臂梁理論,得到了堆垛機(jī)制動(dòng)停止時(shí)立柱擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型。其次,通過(guò)設(shè)計(jì)堆垛機(jī)精確快速定位的控制策略,使堆垛機(jī)在定位精度、快速響應(yīng)和穩(wěn)定性方面具有良好的性能。一方面,根據(jù)堆垛機(jī)立柱擺動(dòng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于輸入整形技術(shù)的立柱擺動(dòng)抑制控制器,使堆垛機(jī)定位停止時(shí)立柱能快速的停止下來(lái);另一方面,設(shè)計(jì)二自由度結(jié)構(gòu)的控制器使堆垛機(jī)在水平行走方向精確定位。之后將兩控制模塊結(jié)合在一起,確定最終的控制方案。借助Matlab軟件建立控制器的Simulink模型,得到仿真曲線,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證控制器的有效性。最后,論文從堆垛機(jī)硬件和軟件設(shè)計(jì)方面分析了堆垛機(jī)定位控制系統(tǒng)的應(yīng)用方法。應(yīng)用系統(tǒng)以PLC為控制核心,采用精確定位控制算法、profibus通信方式及條碼定位的精確認(rèn)址方式;與交流伺服系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)組成了雙位置環(huán)的高精度定位控制系統(tǒng)。從仿真驗(yàn)證結(jié)果來(lái)看,該方法有效改善了堆垛機(jī)的控制性能,為以后設(shè)計(jì)堆垛機(jī)控制系統(tǒng)提供了重要參考。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH246;TP273
【圖文】：

出庫(kù)貨物搬到進(jìn)庫(kù)入口貨物入庫(kù)信息輸入倉(cāng)庫(kù)管理中心系統(tǒng)控制中心貨物出庫(kù)信息輸入入庫(kù)完成堆垛機(jī)入庫(kù)堆垛機(jī)出庫(kù)揀選作業(yè)貨物出站臺(tái)圖 1.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)作業(yè)流程主要分為單立柱堆垛機(jī)和雙立柱堆垛機(jī)，本論文中雙立柱式堆垛機(jī)，寧夏某公司研發(fā)的是單立柱式堆架、水平行走機(jī)構(gòu)、垂直提升機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)、貨叉設(shè)備等。

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文組、上水平輪組和夾鉤等的堆垛機(jī)上部橫梁[15]。下橫接等方法聯(lián)接，一般來(lái)說(shuō)立柱與下橫梁是固定在一行，所以堆垛機(jī)在水平方向上除了電機(jī)驅(qū)動(dòng)的力之外。行機(jī)構(gòu)、運(yùn)行的車輪組及導(dǎo)向裝置安裝在下橫梁上，機(jī)沿鋪設(shè)在地面上的運(yùn)行軌道水平運(yùn)動(dòng)，屬于地面驅(qū)被動(dòng)車輪組，伺服電機(jī)、電機(jī)減速器和運(yùn)行緩沖器等堆垛機(jī)速度的調(diào)節(jié)和位置的停準(zhǔn)。水平運(yùn)行機(jī)構(gòu)按其線轉(zhuǎn)軌型。減速電機(jī)

所以堆垛機(jī)在水平方向上除了電機(jī)驅(qū)動(dòng)的力之外的力[16]。機(jī)構(gòu)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、運(yùn)行的車輪組及導(dǎo)向裝置安裝在下橫梁上，如圖垛機(jī)沿鋪設(shè)在地面上的運(yùn)行軌道水平運(yùn)動(dòng)，屬于地面驅(qū)動(dòng)方和被動(dòng)車輪組，伺服電機(jī)、電機(jī)減速器和運(yùn)行緩沖器等。本現(xiàn)堆垛機(jī)速度的調(diào)節(jié)和位置的停準(zhǔn)。水平運(yùn)行機(jī)構(gòu)按其運(yùn)行曲線轉(zhuǎn)軌型。減速電機(jī)側(cè)向?qū)蜉嗆囕喯聶M梁圖 2.2 堆垛機(jī)水平運(yùn)行機(jī)構(gòu)三維圖
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本文編號(hào)：2861180