門座起重機是港口碼頭上廣泛應用的搬運設備,隨著港口物流裝備向自動化方向發(fā)展,其防搖控制開始受到重視。由于門座起重機屬于回轉(zhuǎn)類起重機,其作業(yè)過程中的回轉(zhuǎn)運動會使負載產(chǎn)生向外的離心力,導致其防搖控制較橋式起重機更為困難。本文通過建立門座起重機擺動動力學模型,基于輸入整形技術設計了其典型運動工況的輸入整形控制器,并進行了擺動控制的數(shù)值仿真和虛擬樣機仿真分析,所做的主要研究工作如下:(1)通過對門座起重機工作機構的分析,建立了其吊重擺動系統(tǒng)的簡化物理模型,運用拉格朗日分析力學方法推導了系統(tǒng)的運動微分方程,分析了回轉(zhuǎn)速度對系統(tǒng)固有頻率的影響。(2)基于典型輸入整形器的基本原理,設計了門座起重機在單變幅和單回轉(zhuǎn)運動工況下的典型輸入整形器,提出了考慮回轉(zhuǎn)速度影響的復合運動工況下的最優(yōu)組合輸入整形方案。(3)基于MATLAB/Simulink模塊建立了門座起重機吊重擺動系統(tǒng)數(shù)值仿真模型,對不同工況下的不同組合輸入整形器進行了擺動控制仿真比較,得到了不同工況下的輸入整形器的優(yōu)化選擇方案。通過對吊重殘余擺角的參數(shù)敏感性分析,表明殘余擺角對回轉(zhuǎn)角度的變化最為敏感,鋼絲繩繩長變化次之,對變幅角度的變化較不敏感...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀
        1.2.1 起重機擺動動力學建模國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 起重機擺動控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 門座起重機吊重擺動系統(tǒng)動力學建模
    2.1 模型的假設
    2.2 吊重擺動系統(tǒng)運動微分方程的建立
    2.3 運動微分方程的分析與簡化
    2.4 本章小結
第3章 門座起重機吊重擺動控制的典型輸入整形器設計
    3.1 典型輸入整形方法分析
        3.1.1 輸入整形技術原理
        3.1.2 ZV輸入整形器原理
        3.1.3 ZVD輸入整形器原理
        3.1.4 NZV輸入整形器原理
    3.2 門座起重機不同運動工況的輸入整形器設計
        3.2.1 單變幅運動工況
        3.2.2 單回轉(zhuǎn)運動工況
        3.2.3 變幅和回轉(zhuǎn)聯(lián)合運動工況
    3.3 本章小結
第4章 門座起重機吊重擺動控制仿真與參數(shù)敏感性分析
    4.1 門座起重機數(shù)值仿真模型的建立
    4.2 門座起重機擺動控制仿真
        4.2.1 單變幅運動工況仿真
        4.2.2 單回轉(zhuǎn)運動工況仿真
        4.2.3 變幅和回轉(zhuǎn)聯(lián)合運動工況仿真
    4.3 吊重擺角敏感性分析
        4.3.1 擺角對變幅位置與繩長變化的敏感性分析
        4.3.2 擺角對回轉(zhuǎn)位置與繩長變化的敏感性分析
    4.4 本章小結
第5章 基于虛擬樣機技術的門座起重機吊重擺動控制
    5.1 仿真方案
    5.2 變幅系統(tǒng)運動學分析
        5.2.1 假設吊重水平位移的依據(jù)及驗證
        5.2.2 臂架俯仰角速度與吊重懸掛點速度關系
        5.2.3 基于Simulink仿真模型的建立
    5.3 基于ADAMS的四連桿門座起重機虛擬樣機建模
        5.3.1 基于SolidWorks的起重機三維模型
        5.3.2 基于ADAMS的起重機虛擬樣機模型
    5.4 四連桿門座起重機虛擬樣機擺動控制仿真
        5.4.1 虛擬樣機模型與系統(tǒng)輸入準確性的驗證
        5.4.2 虛擬樣機擺動控制仿真
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3764178