本文關(guān)鍵詞：起重機安全監(jiān)控與防搖控制研究　出處：《南京郵電大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：起重機在運行過程中當平移機構(gòu)采用可變速驅(qū)動時，吊重會在運輸過程中產(chǎn)生擺動現(xiàn)象，極大的影響了起重機的安全性以及工作效率；以三相交流電為電源的起重機，在相序錯誤、過壓等情況下會導(dǎo)致設(shè)備運轉(zhuǎn)錯誤、過熱等現(xiàn)象，對起重機設(shè)備安全以及操作員的人身安全都有極大的影響�；谝陨蟽牲c，對起重機進行防搖控制，以期讓吊重的擺動盡可能快的消減，以及對起重機三相電相序是否正確、是否缺相、是否超重等進行監(jiān)測，以保障起重機的安全性和工作效率。 利用拉格朗日方程針對起重機原型建立起重機吊重系統(tǒng)動力學(xué)方程，通過對其進行必要的簡化后得到吊重擺角模型,在對該模型的分析后可以得知，大、小車運行的加（減）速度和吊重的繩長是影響吊重擺動的主要因素。由小車吊重開環(huán)系統(tǒng)極點在復(fù)平面上的分布可以知道，其開環(huán)系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性較差，可以加入狀態(tài)反饋增益調(diào)節(jié)器將系統(tǒng)極點配置在期望位置，從而構(gòu)造閉環(huán)控制系統(tǒng)使系統(tǒng)達到穩(wěn)定�？紤]到實際操作中利用傳感器測量小車吊重擺角有相當?shù)募夹g(shù)難度和成本要求，故而采集小車位置信息設(shè)置全維狀態(tài)觀測器對相關(guān)變量進行估算，即重構(gòu)狀態(tài)變量空間，并將估算出來的相關(guān)信息提供給防搖控制系統(tǒng)，經(jīng)過仿真分析得出在小車在預(yù)定的調(diào)節(jié)時間內(nèi)吊重的擺角能迅速衰減為零，，且系統(tǒng)具有較好的阻尼特性和動態(tài)響應(yīng)。 起重機安全監(jiān)控器采用了飛思卡爾MC9S12DG128單片機作為處理器，設(shè)計了CAN通信、數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)檢測等硬件電路和接口電路，并設(shè)計了系統(tǒng)軟件，使其可以在起重機運行前檢測電源相序是否正確、是否存在缺相等安全隱患，在運行時保證起重機的低速啟動、低速停止、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通信和顯示等功能，以保證起重機運行過程中的安全可靠。
[Abstract]:In the process of crane running, when the translational mechanism adopts variable speed drive, the crane will swing in the process of transportation, which greatly affects the safety and efficiency of the crane. The crane with three-phase AC power supply will cause equipment operation error and overheating in the case of phase sequence error, overvoltage and so on. It has great influence on the safety of crane equipment and the personal safety of operators. Based on the above two points, the anti-rolling control of the crane is carried out in order to reduce the swing of the crane as quickly as possible. And whether the three-phase electric phase sequence of crane is correct, whether lack of phase, whether overweight and so on, so as to ensure the safety and efficiency of crane. By using Lagrange equation, the dynamic equation of crane lifting system is established for the crane prototype. Through the necessary simplification of the model, the hoisting angle model is obtained. After analyzing the model, we can know that it is large. The increase (subtraction) speed and the rope length of the crane are the main factors affecting the swing of the crane. From the distribution of the poles in the complex plane, it can be seen that the stability of the open-loop system is poor. State feedback gain regulators can be added to position the system poles in the desired position. Therefore, the closed-loop control system is constructed to make the system stable. It is very difficult and cost to measure the swing angle of the crane by using the sensor in the practical operation. So the vehicle position information is collected and the full-dimension state observer is set up to estimate the related variables, that is, to reconstruct the state variable space, and to provide the estimated information to the anti-rolling control system. Through simulation analysis, it is concluded that the swing angle of the lifting weight can be rapidly attenuated to zero within a predetermined adjustment time, and the system has better damping characteristics and dynamic response. The crane safety monitor adopts Freescale MC9S12DG128 single chip computer as the processor, and designs the hardware circuit and interface circuit of CAN communication, data acquisition, state detection and so on. The system software is designed so that it can detect whether the power supply is correct or not before the crane runs, whether there are the same security risks, and ensure the low speed start, the low speed stop and the data storage during the operation. Data communication and display functions to ensure the safety and reliability of crane operation.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH21

【參考文獻】

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本文編號：1427046