基于PID控制的橋式起重機減擺研究
本文關(guān)鍵詞:基于PID控制的橋式起重機減擺研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:消除或控制負(fù)載的搖擺對提高橋式起重機工作的效率、保證作業(yè)安全具有重要意義。采用自動控制方法進行減擺控制,是減輕司機工作強度、提高工作效率的有效途徑,也是實現(xiàn)機械自動化、倉儲現(xiàn)代化的大勢所趨。因此本文針對橋式起重機的減擺控制進行了研究。本文首先采用第二類拉格朗日方法推導(dǎo)出橋式起重機系統(tǒng)的非線性動力學(xué)模型,在平衡位置處對起重機系統(tǒng)的動力學(xué)模型進行簡化,得到相應(yīng)的線性動力學(xué)模型,分析發(fā)現(xiàn)該模型是可控和可觀的,為研究減擺問題提供了基礎(chǔ)。同時,為考慮纜繩動態(tài)特性的影響,采用有限元法對纜繩進行建模,得到了包含纜繩的橋式起重機動力學(xué)模型。對線性模型、非線性模型和包含纜繩動態(tài)特性的振動模型進行了對比仿真,發(fā)現(xiàn)纜繩動態(tài)特性會使系統(tǒng)響應(yīng)產(chǎn)生滯后并出現(xiàn)高頻振動。提出采用PID控制器分別對小車位置及負(fù)載擺角進行控制,并利用遺傳算法對控制器進行了參數(shù)優(yōu)化。針對給定的模型參數(shù),優(yōu)化后的PID控制器可以取得良好的控制效果。最后,為適應(yīng)模型參數(shù)的變化,將模糊控制用于PID控制器的參數(shù)自動整定從而構(gòu)成模糊自整定PID控制器,對小車位置和擺角均采用模糊自整定PID控制器進行減擺控制。仿真結(jié)果表明,在一定的參數(shù)變化范圍內(nèi)這種PID控制可以取得良好的減擺控制效果。
【關(guān)鍵詞】:橋式起重機 減擺 PID控制 參數(shù)優(yōu)化 模糊自整定PID
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH215
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 緒論7-15
- §1.1 引言7-8
- §1.2 減擺系統(tǒng)簡介8-9
- §1.3 減擺系統(tǒng)簡介9-12
- §1.4 本文的主要工作12-15
- 第二章 橋式起重機的動力學(xué)建模15-23
- §2.1 橋式起重機的動力學(xué)模型15-19
- §2.2 線性系統(tǒng)特性分析19-21
- 小結(jié)21-23
- 第三章 包含纜繩動態(tài)特性的動力學(xué)建模分析23-35
- §3.1 引言23
- §3.2 索桿單元23-26
- §3.3 擺動問題的動力學(xué)建模26-27
- §3.4 動力學(xué)模型的對比仿真27-33
- 小結(jié)33-35
- 第四章 橋式起重機的PID參數(shù)優(yōu)化控制35-47
- §4.1 PID控制及其參數(shù)優(yōu)化算法研究35-36
- §4.2 遺傳算法簡介36-39
- §4.3 基于遺傳算法的PID控制器參數(shù)優(yōu)化39-40
- §4.4 基于遺傳算法的PID控制器參數(shù)優(yōu)化40-46
- 小結(jié)46-47
- 第五章 模糊自整定PID減擺控制47-69
- §5.1 引言47-48
- §5.2 模糊控制理論及應(yīng)用48-53
- §5.3 模糊自整定PID控制器原理53-56
- §5.4 模糊自整定PID控制器的實現(xiàn)56-59
- §5.5 模糊自整定PID控制器仿真結(jié)果59-68
- 小結(jié)68-69
- 第六章 總結(jié)與展望69-71
- 致謝71-72
- 參考文獻72-75
【共引文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于PID控制的橋式起重機減擺研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:372024
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