本文選題：龍門吊車 + 變結(jié)構(gòu)控制�。� 參考：《東北大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：龍門吊車作為一種運輸工具廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)場合。但由于吊車自身結(jié)構(gòu)的原因,負(fù)載在吊運過程中不可避免的會產(chǎn)生擺動,不僅降低了吊車的運行效率而且容易引起安全事故。因此,如何快速消除吊運過程中的擺動,長期以來是國內(nèi)外控制領(lǐng)域研究的典型問題。本文研究內(nèi)容分為三個部分： 首先,針對吊車這一典型的欠驅(qū)動機械系統(tǒng),采用拉格朗日方程建立了吊車系統(tǒng)的三維模型,以及近似條件下的線性化模型,并通過仿真實驗驗證了動力學(xué)模型的有效性。 其次,針對三維龍門吊車的防擺定位控制設(shè)計了滑模變結(jié)構(gòu)控制器。變結(jié)構(gòu)控制中采用一種改進(jìn)的等速趨近律,可有效地降低變結(jié)構(gòu)控制中所產(chǎn)生的抖動,并使系統(tǒng)迅速達(dá)到平衡穩(wěn)定狀態(tài)。與PID控制相比,用滑模變結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制器,可使吊車的定位更加快速、準(zhǔn)確且無超調(diào),而且抗擺能力強。 最后,通過在不同載荷質(zhì)量、不同吊車自重、不同摩擦系數(shù)以及外部擾動情況下的系統(tǒng)仿真實驗,得出滑模變結(jié)構(gòu)控制在內(nèi)部參數(shù)變化和外部擾動下,具有比其他一般控制方法更強的魯棒性,便于實際應(yīng)用。
[Abstract]:The gantry crane is widely used in various industrial occasions as a transport tool . However , due to the structure of the crane itself , the load is inevitable during the hoisting process , which not only reduces the operation efficiency of the crane but also causes the safety accident . Therefore , it is a typical problem of how to quickly eliminate the swinging during the hoisting process , and has long been a typical problem in the control field at home and abroad . The research contents are divided into three parts :

Firstly , aiming at the typical underactuated mechanical system of crane , a three - dimensional model of crane system is established by using Lagrange equation , and the linearized model under similar conditions is established , and the validity of the dynamic model is verified by simulation experiments .

Secondly , the sliding mode variable structure controller is designed aiming at the anti - swing positioning control of the three - dimensional gantry crane . In the variable structure control , an improved constant - speed approach law is adopted to effectively reduce the jitter generated in the variable structure control , and the system can quickly reach the equilibrium stable state . Compared with the PID control , the positioning of the crane can be more rapid , accurate and free of overshoot , and the anti - swing capability is strong .

Finally , through the system simulation experiment under different load mass , different crane weight , different friction coefficient and external disturbance , it is concluded that the sliding mode variable structure control has stronger robustness than other general control methods under the internal parameter change and external disturbance , which is convenient for practical application .

【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH213.5;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1820234