本文選題：全地面起重機　切入點：協(xié)同控制　出處：《大連理工大學》2013年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：全地面起重機具有移動靈活、越野能力強、結構緊湊等優(yōu)點,在現(xiàn)代大型工程建設中發(fā)揮了重要的作用。大噸位起重機的智能化水平不高,降低了起重機現(xiàn)場人員的安裝效率,對現(xiàn)場工人的安裝技術提出了更高的要求。大噸位全地面起重機臂架組合的多樣性以及現(xiàn)場存在各種不確定因素,給塔臂工況下的主臂伸縮控制帶來了挑戰(zhàn)。為了減少危險工況帶來的事故,提高全地面起重機的可靠性和作業(yè)安全性,一般施工現(xiàn)場對于塔臂工況下的主臂伸縮采用手動控制。這種控制方式降低了塔臂工況的安裝效率,增加了人力物力的投入,對現(xiàn)場操作人員的素質要求較高。 針對以上問題,本文應用MATLAB/Simulink軟件建立主臂伸縮和塔臂變幅雙機構動作協(xié)同控制的仿真模型,分析不同控制方法的仿真效果。本文的研究內容如下： (1)介紹了全地面起重機塔臂工況下整車的主要結構組成以及塔臂工況的起臂原理,分析了雙機構動作協(xié)同控制方法。 (2)對主臂伸縮和塔臂變幅液壓系統(tǒng)的控制模塊進行推導,建立了控制模塊的精確幾何模型。根據(jù)塔臂工況下起重機的幾何坐標關系,推導了不同的主臂長度和塔臂變幅長度對應的塔臂角度,以觀察仿真效果。 (3)分析了不同的液壓系統(tǒng)建模方法的特點,并應用傳遞函數(shù)法分別建立了主臂伸縮和塔臂變幅的液壓系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型,通過頻域分析法分析了兩個液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性。 (4)利用MATLAB/Simulink軟件建立液壓系統(tǒng)的仿真模型,運用時域分析法分析系統(tǒng)的動態(tài)響應特性。分別在主臂伸縮和塔臂變幅控制系統(tǒng)中加入定量順饋補償復合校正環(huán)節(jié),以消除斜坡響應的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差,提高系統(tǒng)的響應性能。 (5)分析影響系統(tǒng)控制精度的因素,比較并行控制和主從控制的仿真效果,并提出了交叉耦合PID控制方法。仿真結果表明,對于大噸位全地面起重機主臂伸縮與塔臂變幅系統(tǒng)的協(xié)同控制問題,應用主從控制和交叉耦合PID控制,能實現(xiàn)較好的控制效果。
[Abstract]:The all-ground crane has the advantages of flexible movement, strong cross-country ability, compact structure and so on. It plays an important role in modern large-scale engineering construction. The intelligent level of large-tonnage crane is not high, and the installation efficiency of crane field personnel is reduced. Higher requirements are put forward for the installation technology of field workers. The diversity of jib combinations of large-tonnage all-ground cranes and the existence of various uncertainties in the field, In order to reduce the accidents caused by dangerous working conditions, improve the reliability and safety of all ground cranes. In general, manual control is used to control the expansion of the main arm in the working condition of the tower arm. This control method reduces the installation efficiency of the tower arm, increases the input of manpower and material resources, and demands the quality of the operator on the spot. In view of the above problems, this paper uses MATLAB/Simulink software to establish the simulation model of the coordinated action control of the main arm extension and the tower arm variable amplitude dual mechanism, and analyzes the simulation effect of different control methods. The research contents of this paper are as follows:. This paper introduces the main structure of the whole vehicle under the condition of the tower arm of the all-ground crane and the working principle of the jib, and analyzes the method of the coordinated control of the two-mechanism action. 2) deducing the control module of the main arm telescopic and the hydraulic system with variable amplitude of the tower arm, establishing the precise geometric model of the control module, according to the geometric coordinate relation of the crane under the working condition of the tower arm, The angle of the tower arm corresponding to the length of the main arm and the variable amplitude of the tower arm is deduced to observe the simulation effect. (3) the characteristics of different modeling methods of hydraulic system are analyzed, and the transfer function models of hydraulic system are established by using transfer function method. The stability of the two hydraulic systems is analyzed by frequency domain analysis. The simulation model of hydraulic system is established by using MATLAB/Simulink software, and the dynamic response characteristic of the system is analyzed by using time domain analysis method. In order to eliminate the steady-state error of slope response and improve the response performance of the system. The simulation results of parallel control and master-slave control are compared, and a cross-coupled PID control method is proposed. The simulation results show that, The master slave control and cross coupling PID control can achieve better control effect for the cooperative control of the telescopic and the tower arm amplitudes of the large tonnage all-ground crane with the help of the master-slave control and cross-coupling PID control.
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH213

【參考文獻】

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本文編號：1607914