塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定控制算法及監(jiān)控系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞:塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定控制算法及監(jiān)控系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,塔機(jī)正朝著大型化的方向發(fā)展,有必要從多方面監(jiān)控塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài),并采用現(xiàn)代控制方法抑制作業(yè)過程中重物的擺動(dòng),提高系統(tǒng)的安全性和作業(yè)效率。 本文以平臂式塔式起重機(jī)為研究對(duì)象,主要完成的工作如下: (1)利用拉格朗日方程建立了起升鋼絲繩長度變化的塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)模型;在MATLAB/Simulink中進(jìn)行仿真,結(jié)果表明變幅運(yùn)動(dòng)只會(huì)引起變幅方向的擺動(dòng);回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)同時(shí)引起變幅和回轉(zhuǎn)兩個(gè)方向的擺動(dòng),但引起的變幅方向擺動(dòng)較;單獨(dú)的起升運(yùn)動(dòng)不會(huì)引起重物擺動(dòng),但在有擺動(dòng)的情況下,鋼絲繩長度的變化會(huì)影響擺動(dòng)的幅度和頻率,因此,在建模時(shí)有必要考慮鋼絲繩長度的變化。 (2)針對(duì)塔機(jī)變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)行過程中的重物周期性擺動(dòng)問題,設(shè)計(jì)了滑模變結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制器,仿真結(jié)果表明:系統(tǒng)能在有限時(shí)間內(nèi)到達(dá)目標(biāo)位置并消除重物擺動(dòng);運(yùn)動(dòng)過程中擺動(dòng)的幅值和頻率都得到了有效地抑制;建模時(shí)考慮繩長變化的必要性;控制器對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的變化有較好的魯棒性。 (3)根據(jù)穩(wěn)定控制器的需求,采用VS2005,結(jié)合SQLite數(shù)據(jù)庫,設(shè)計(jì)了基于Windows CE5.0操作系統(tǒng)的塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)采集塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)及環(huán)境參數(shù),顯示在監(jiān)控器屏幕上,為司機(jī)操作塔機(jī)提供參考;能對(duì)危險(xiǎn)工況進(jìn)行報(bào)警與記錄,便于事故調(diào)查與分析;能在線設(shè)置塔機(jī)的基本參數(shù)、極限參數(shù)、起重特性和標(biāo)定傳感器參數(shù),以適應(yīng)不同型號(hào)的塔機(jī),具有一定的通用性。
【關(guān)鍵詞】:塔式起重機(jī) 滑模變結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定控制 監(jiān)控 Windows CE SQLite
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH213.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-17
- 1.1 課題研究背景及意義9
- 1.2 塔機(jī)的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定控制概述9-12
- 1.3 穩(wěn)定性控制研究現(xiàn)狀及不足12-16
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3.3 不足15-16
- 1.4 論文的主要研究內(nèi)容16-17
- 2 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)模型建立及仿真分析17-30
- 2.1 拉格朗日方程17
- 2.2 空間運(yùn)行狀態(tài)模型的抽象17-18
- 2.3 空間運(yùn)行狀態(tài)模型的建立18-23
- 2.4 空間運(yùn)行狀態(tài)模型仿真分析23-29
- 2.4.1 變幅運(yùn)動(dòng)24-25
- 2.4.2 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)25-26
- 2.4.3 起升運(yùn)動(dòng)26-29
- 2.5 本章小結(jié)29-30
- 3 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定控制研究30-49
- 3.1 滑模變結(jié)構(gòu)30-32
- 3.1.1 滑動(dòng)模態(tài)30-31
- 3.1.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制31-32
- 3.2 控制器設(shè)計(jì)32-37
- 3.3 控制仿真37-47
- 3.3.1 理想的滑模控制39-40
- 3.3.2 柔化的滑?刂40-42
- 3.3.3 擺動(dòng)控制效果42-45
- 3.3.4 繩長變化的影響45-46
- 3.3.5 魯棒性驗(yàn)證46-47
- 3.4 本章小結(jié)47-49
- 4 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)49-58
- 4.1 系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)49
- 4.2 系統(tǒng)控制方案49-51
- 4.3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)51-57
- 4.3.1 主控制器51-52
- 4.3.2 子控制器52
- 4.3.3 檢測單元52-55
- 4.3.4 拖動(dòng)裝置55-57
- 4.4 本章小結(jié)57-58
- 5 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)58-77
- 5.1 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件總體構(gòu)架58-59
- 5.2 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)59-60
- 5.3 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理60-67
- 5.3.1 數(shù)據(jù)庫需求60
- 5.3.2 SQLite數(shù)據(jù)庫部署60-61
- 5.3.3 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)61-64
- 5.3.4 基于ADO.NET的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)64-67
- 5.4 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸67-69
- 5.4.1 數(shù)據(jù)采集67-68
- 5.4.2 數(shù)據(jù)輸出68-69
- 5.5 塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件界面設(shè)計(jì)69-76
- 5.5.1 用戶登錄系統(tǒng)70
- 5.5.2 管理員系統(tǒng)70-75
- 5.5.3 塔機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)75-76
- 5.6 本章小結(jié)76-77
- 6 總結(jié)與展望77-79
- 6.1 論文總結(jié)77-78
- 6.1.1 主要完成的工作77
- 6.1.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)77-78
- 6.2 展望78-79
- 參考文獻(xiàn)79-82
- 攻讀學(xué)位期間主要研究成果82-83
- 致謝83
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條
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本文關(guān)鍵詞:塔機(jī)空間運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定控制算法及監(jiān)控系統(tǒng)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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