本文關(guān)鍵詞：橋式抓斗卸船機(jī)系統(tǒng)的研究與設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 橋式抓斗卸船機(jī) 運(yùn)動軌跡 最優(yōu)控制 抓斗防擺 ADAMS

【摘要】：現(xiàn)代控制技術(shù)不斷快速發(fā)展,港口上橋式抓斗卸船機(jī)的使用從落后的手動操作逐步過渡到了自動化控制階段。曹妃甸港口卸船機(jī)應(yīng)用了先進(jìn)的變頻電氣自動化控制系統(tǒng),它使得司機(jī)從高強(qiáng)度的工作中解脫出來。在對卸船機(jī)整體運(yùn)行的自動化控制過程中,實際中主要存在抑制抓斗擺動和運(yùn)動軌跡最優(yōu)化等問題。為了解決抓斗運(yùn)行過程中的擺動問題,首先必須對小車和抓斗運(yùn)行過程進(jìn)行系統(tǒng)分析。本文主要研究了曹妃甸港抓斗卸船機(jī)的模型系統(tǒng),首先對小車和抓斗的整體運(yùn)行過程建立有效的物理模型,然后對二者之間的聯(lián)系進(jìn)行研究,我們得到了抓斗運(yùn)行過程的完整模型。在考慮小車在一定的運(yùn)行距離內(nèi)的時間最優(yōu)化和抑制抓斗擺動的目標(biāo),本文提出了兩種抓斗卸船機(jī)的小車在水平方向的運(yùn)行方案。經(jīng)過我們應(yīng)用仿真軟件ADAMS進(jìn)行仿真證實,我們設(shè)計的兩種運(yùn)動方式有效的解決了抓斗的擺動問題。為了使抓斗卸船機(jī)的效率得到更進(jìn)一步的提高,本文在抓斗防擺的基礎(chǔ)上,對橋式抓斗系統(tǒng)的運(yùn)動軌跡進(jìn)行了優(yōu)化。通過對系統(tǒng)建立微分方程,設(shè)計出一條抓斗運(yùn)行軌跡的最優(yōu)路徑,進(jìn)而縮短抓斗卸船機(jī)的工作時間,提高生產(chǎn)效率。然后我們應(yīng)用ADAMS軟件對我們所設(shè)計的控制方案進(jìn)行仿真驗證,最終得出所設(shè)計方案的有效性和可行性。最后,我們將研究成果在抓斗卸船機(jī)的實際操作過程中進(jìn)行了應(yīng)用。在曹妃甸港卸船機(jī)系統(tǒng)改造工程中,通過系統(tǒng)原理分析,PLC組態(tài)選取和程序設(shè)計,得到了卸船機(jī)作業(yè)量的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析�？偨Y(jié)發(fā)現(xiàn),通過我們的研究和應(yīng)用,橋式抓斗卸船的工作效率得到了較大的提高。并且,抓斗運(yùn)行過程中的安全性能得到了保障。
【關(guān)鍵詞】：橋式抓斗卸船機(jī) 運(yùn)動軌跡 最優(yōu)控制 抓斗防擺 ADAMS
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U653.928.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究目的13
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 橋式抓斗卸船機(jī)系統(tǒng)機(jī)理與建模15-26
• 2.1 橋式抓斗卸船機(jī)15-17
• 2.2 橋式抓斗卸船機(jī)運(yùn)動過程分析17-20
• 2.3 數(shù)學(xué)模型的建立20-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 橋式抓斗卸船機(jī)系統(tǒng)抓斗擺動和止擺研究26-41
• 3.1 引言26
• 3.2 抓斗擺動規(guī)律的描述26-29
• 3.3 抓斗擺動抑制運(yùn)行方式設(shè)計29-33
• 3.3.1 第一種狀態(tài)軌跡轉(zhuǎn)換方法29-31
• 3.3.2 第二種狀態(tài)軌跡轉(zhuǎn)換方法31-33
• 3.4 抓斗拋料方法33-38
• 3.5 模擬仿真38-40
• 3.5.1 第一種狀態(tài)軌線切換方式仿真38
• 3.5.2 第二種狀態(tài)軌跡轉(zhuǎn)換方法的仿真38-39
• 3.5.3 卸料方法的仿真39-40
• 3.5.4 返回海側(cè)仿真40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第4章 橋式抓斗系統(tǒng)運(yùn)動軌跡優(yōu)化控制41-56
• 4.1 引言41
• 4.2 運(yùn)動軌跡描述41-48
• 4.2.1 力學(xué)模型41
• 4.2.2 抓斗小車系統(tǒng)的運(yùn)動分析41-44
• 4.2.3 建立微分方程44-47
• 4.2.4 抓斗運(yùn)行軌跡優(yōu)化47-48
• 4.3 軌跡優(yōu)化研究48-52
• 4.3.1 小車的速度變化對抓斗軌跡產(chǎn)生的影響49-51
• 4.3.2 鋼絲繩向上運(yùn)行的速度值對抓斗運(yùn)行過程的影響51-52
• 4.4 數(shù)值仿真52-55
• 4.4.1 步進(jìn)式52-54
• 4.4.2 一步式抓斗運(yùn)行軌跡54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 實際系統(tǒng)操作程序及效果56-65
• 5.1 卸船機(jī)電控系統(tǒng)改造設(shè)計56-59
• 5.2 ABB遠(yuǎn)程協(xié)助系統(tǒng)59-60
• 5.3 PLC模塊安裝60-62
• 5.4 改造后橋式抓斗卸船機(jī)優(yōu)化效率對比62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果69-70
• 致謝70

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本文編號：886502