本文關(guān)鍵詞：一種智能力矩限制器的設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 智能塔機 力矩限制器 Q-R曲線 回歸分析 能量消耗 防碰撞

【摘要】：塔式起重機是城市化建設(shè)中不可或缺的工具，其中安全承載和防碰撞是塔機安全關(guān)注的主要問題。安全承載主要依靠塔機力矩限制器實現(xiàn)，而力矩限制器則存在預(yù)置鎖死點離散分布，散點之間承載能力模糊的問題。防碰撞主要依靠根據(jù)現(xiàn)場情況對塔機吊臂和掛鉤進(jìn)行活動區(qū)域限制來實現(xiàn)，大大影響了工作效率。因此，本文結(jié)合實際項目對以上兩個問題進(jìn)行研究并提出解決方案，做了如下幾步工作： 研究了國內(nèi)外塔機力矩限制器的研究背景及現(xiàn)狀，，提出基于回歸分析法的Q-R曲線軟件擬合算法，實現(xiàn)了對實際Q-R曲線的高精度預(yù)測。將現(xiàn)有載重數(shù)據(jù)散點圖進(jìn)行了分段式拆分，并針對各個部分的特點進(jìn)行了相關(guān)曲線擬合工作，對其進(jìn)行了可信度測評，證實相關(guān)擬合工作達(dá)到了設(shè)計要求。 提出一種基于能量消耗最優(yōu)的塔機與障礙物之間防碰撞的解決方案。基于多邊形建模障礙避讓法，以實際操作為指導(dǎo)，在盡量不影響后續(xù)操作并盡可能的節(jié)約能量消耗的前提下，提出建立避讓緩沖區(qū)，針對不同的后續(xù)操作與障礙位置情況，確定避讓方法。 基于回歸分析法對Q-R曲線進(jìn)行擬合，以及基于能量消耗最優(yōu)防碰撞算法，設(shè)計了基于C8051F330的智能力矩限制器，實現(xiàn)了對塔機Q-R曲線擬合、載荷管理及防碰撞功能。對軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試與測試表明：該系統(tǒng)對塔機的實際承載能力實現(xiàn)了精確管理，提高了塔機的安全性；系統(tǒng)防碰撞機制運轉(zhuǎn)正常，實現(xiàn)了能量消耗最優(yōu)的防碰撞的設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：智能塔機 力矩限制器 Q-R曲線 回歸分析 能量消耗 防碰撞
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-14
• 1.1.1 塔式起重機簡介10-11
• 1.1.2 力矩限制器概述11
• 1.1.3 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.1.4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2 本文研究的目的和意義14
• 1.3 本論文塔機力矩限制器設(shè)計思路14
• 1.4 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 相關(guān)問題與分析16-36
• 2.1 塔機 Q-R 曲線問題與分析16-22
• 2.1.1 回歸分析的理論基礎(chǔ)16-18
• 2.1.2 最小二乘法的基本原理18-19
• 2.1.3 模型線性部分參數(shù)的估計19-20
• 2.1.4 修正回歸方程系數(shù)擬合法的原理20-21
• 2.1.5 非線性部分的擬合21-22
• 2.1.6 非線性回歸存在的不足22
• 2.2 改進(jìn)的回歸分析算法22-26
• 2.3 防碰撞系統(tǒng)算法研究26-35
• 2.3.1 現(xiàn)有問題26
• 2.3.2 碰撞情況分析26-27
• 2.3.3 防碰撞方法的提出27-30
• 2.3.4 避讓策略選擇30-32
• 2.3.5 避讓路徑標(biāo)定與計算32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計36-40
• 3.1 系統(tǒng)的功能需求36
• 3.2 方案選取與對比分析36-39
• 3.2.1 CPU 處理器36-37
• 3.2.2 力臂測量與采集37-38
• 3.2.3 無線通信模塊38
• 3.2.4 黑匣子模塊38
• 3.2.5 上位機通信模塊38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計40-50
• 4.1 主控芯片選型40-43
• 4.1.1 CIP-51TM 內(nèi)核40
• 4.1.2 JTAG 調(diào)試和邊界掃描40-41
• 4.1.3 可編程數(shù)字 I/O 和交叉開關(guān)41
• 4.1.4 串行端口41
• 4.1.5 C8051f330 系統(tǒng)概述41
• 4.1.6 主控模塊的設(shè)計41-43
• 4.2 C2 接口模塊43-44
• 4.2.1 C2 接口功能介紹43-44
• 4.2.2 C2 接口模塊設(shè)計44
• 4.3 顯示面板電路44-45
• 4.3.1 液晶顯示模塊介紹44-45
• 4.3.2 液晶顯示電路設(shè)計45
• 4.4 無線通信電路45-46
• 4.4.1 無線模塊介紹45-46
• 4.4.2 無線通信電路設(shè)計46
• 4.5 壓力信號采集電路46-47
• 4.5.1 傳感器原理及采集電路分析46-47
• 4.5.2 放大電路設(shè)計47
• 4.6 “黑匣子”設(shè)計47-48
• 4.7 串口通信模塊48-49
• 4.7.1 PL2303 使用介紹48
• 4.7.2 串口通信電路設(shè)計48-49
• 4.8 本章小結(jié)49-50
• 第五章 智能力矩限制器軟件設(shè)計50-64
• 5.1 開發(fā)工具介紹50
• 5.1.1 單片機軟件開發(fā)調(diào)試工具50
• 5.1.2 上位機軟件開發(fā)調(diào)試工具 VB6.0 簡介50
• 5.2 多點數(shù)據(jù)采集與處理模塊程序設(shè)計50-55
• 5.2.1 多點數(shù)據(jù)采集與處理模塊程序流程圖50-54
• 5.2.2 壓力信號采集程序設(shè)計54-55
• 5.2.3 無線發(fā)送程序設(shè)計55
• 5.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊程序設(shè)計55-60
• 5.3.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊程序設(shè)計流程圖55-56
• 5.3.2 數(shù)據(jù)顯示程序設(shè)計56
• 5.3.3 24C02 即黑匣子程序設(shè)計56-57
• 5.3.4 無線發(fā)送程序設(shè)計57-58
• 5.3.5 上位機程序設(shè)計58-59
• 5.3.6 上位機功能說明59-60
• 5.4 防碰撞數(shù)據(jù)采集的設(shè)計60-63
• 5.4.1 數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計60-61
• 5.4.2 防碰撞處理模塊詳細(xì)設(shè)計61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 實驗仿真與對比64-69
• 6.1 幾種常用力矩限制器的仿真與對比64-65
• 6.2 智能避讓軟件測試結(jié)果65-68
• 6.3 本章小結(jié)68-69
• 第七章 總結(jié)與展望69-70
• 7.1 全文總結(jié)69
• 7.2 下一步工作的展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 致謝72-73
• 附錄（碩士期間參與的科研項目）73

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2 歷桂杰 ,楊韻麗;淺談起重力矩限制器的應(yīng)用[J];勞動保護(hù);2005年06期

3 李斌貴,丁巖,鄧唯一;智能力矩限制器的特點及應(yīng)用[J];起重運輸機械;2005年04期

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6 岳維峻;;起重力矩限制器生產(chǎn)現(xiàn)狀及其調(diào)試[J];建筑機械化;2006年07期

7 張宗獻(xiàn);;起重力矩限制器常見故障及診斷[J];建筑機械化;2006年11期

8 陳國興;;與力矩限制器配合使用的停鉤控制裝置[J];中國設(shè)備工程;2007年01期

9 薛衛(wèi)東;李鷹;;塔吊新力矩限制器的設(shè)計[J];建筑安全;2008年07期

10 李力強;;拉板應(yīng)力傳感力矩限制器的修復(fù)[J];建設(shè)機械技術(shù)與管理;2010年10期

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