本文關鍵詞：履帶式起重機泵控雙卷揚系統(tǒng)同步控制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代設備和工程規(guī)模的大型化，對建設中使用的起重機的起重能力和安全性能的要求也越來越高，所以采用雙卷揚系統(tǒng)的大型履帶式起重機得到了越來越多的應用。同步控制方法是決定雙卷揚系統(tǒng)性能的核心因素，不當?shù)耐娇刂品椒〞斐呻p卷揚系統(tǒng)在提升重物過程中產(chǎn)生同步誤差從而縮短其元件的工作壽命并帶來安全隱患。 某400噸履帶式起重機的雙卷揚系統(tǒng)在提升重物過程中出現(xiàn)了同步誤差增大和初始誤差無法校正現(xiàn)象。為了分析雙卷揚系統(tǒng)不穩(wěn)定和同步精度差的原因，同時尋求解決方案以提高雙卷揚系統(tǒng)的同步控制性能，本文以400噸履帶式起重機作為研究對象，對其系統(tǒng)組成和工作原理進行了分析，建立了數(shù)學模型，通過仿真研究了影響其不同步的關鍵因素，進而提出了控制單元的改進方案。具體工作如下： 1）針對所研究的400噸履帶式起重機，研究了其雙卷揚系統(tǒng)的液壓驅動系統(tǒng)、起升機構和控制單元三個主要組成部分，分析其工作原理，并在此基礎上建立了其數(shù)學模型。利用Matlab/Simulink對所研究的雙卷揚系統(tǒng)進行了仿真，分析了不同情況下雙卷揚系統(tǒng)的控制效果，發(fā)現(xiàn)了誤差增大和初始誤差無法校正現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。 2）針對雙卷揚系統(tǒng)原有控制單元的不足，從反饋信號、控制方式和控制算法三個方面進行分析，提出了基于吊鉤傾角的主從式PID的改進控制方法。為驗證改進控制方法的控制效果，從理論和仿真角度對改進方案進行了分析，發(fā)現(xiàn)以吊鉤傾角作為反饋信號對現(xiàn)有雙卷揚系統(tǒng)的同步控制效果有明顯提高。同時研究了PI參數(shù)對于系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，提出了基于頻響法的PI參數(shù)確定方法。 3）最后，針對所提出的基于吊鉤傾角的主從式PID的改進方案，設計了ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸模塊以實現(xiàn)吊鉤傾角信號的采集。 綜上所述，本文找出了基于卷筒轉角差的的主從式PID同步控制方法產(chǎn)生的同步誤差增大和初始誤差無法校正的原因，據(jù)此提出了基于吊鉤傾角的主從式PID改進控制方法，并針對改進方案，提出了基于頻響法的PI參數(shù)確定方法和設計了采集吊鉤傾角信號的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。本文研究表明表明正確選取反映控制目標的反饋信號，在多執(zhí)行元件的同步控制中十分重要。本文的分析方法也為其他共同承載執(zhí)行元件的同步控制研究，提供了一種參考。
【關鍵詞】：雙卷揚系統(tǒng) 同步控制 卷筒轉角差 吊鉤傾角
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH213.7;TP273
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 目錄10-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 課題背景和意義13-14
• 1.2 履帶式起重機雙卷揚同步控制的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 履帶式起重機的發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 同步控制技術的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 雙卷揚系統(tǒng)同步控制的研究現(xiàn)狀與關鍵問題17-18
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 1.4 論文的組織結構19-20
• 第二章 履帶式起重機雙卷揚系統(tǒng)的原理20-32
• 2.1 引言20-21
• 2.2 履帶式起重機雙卷揚系統(tǒng)的液壓驅動系統(tǒng)21-26
• 2.2.1 液壓驅動系統(tǒng)的原理21-24
• 2.2.2 液壓驅動系統(tǒng)關鍵元件介紹24-26
• 2.3 履帶式起重機雙卷揚系統(tǒng)的起升機構26-29
• 2.4 履帶式起重機雙卷揚系統(tǒng)的控制單元29-31
• 2.4.1 控制單元的目標29
• 2.4.2 控制單元的原理29-30
• 2.4.3 控制單元的控制效果30-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第三章 基于卷筒轉角差反饋的 PID 同步控制方法32-49
• 3.1 引言32
• 3.2 雙卷揚系統(tǒng)的工作過程32-33
• 3.3 雙卷揚系統(tǒng)的數(shù)學模型33-39
• 3.3.1 液壓驅動系統(tǒng)的數(shù)學模型33-36
• 3.3.2 起升機構的數(shù)學模型36-38
• 3.3.3 控制單元的數(shù)學模型38-39
• 3.4 雙卷揚系統(tǒng)的仿真模型39-41
• 3.4.1 系統(tǒng)參數(shù)表39-41
• 3.4.2 系統(tǒng)的仿真模型41
• 3.5 雙卷揚系統(tǒng)控制單元的仿真分析41-48
• 3.5.1 參數(shù)不一致對于現(xiàn)有控制單元控制效果的影響41-46
• 3.5.2 初始同步誤差對于現(xiàn)有控制單元控制效果的影響46-48
• 3.6 本章小結48-49
• 第四章 基于吊鉤傾角反饋的主從式 PID 同步控制方法49-67
• 4.1 引言49
• 4.2 卷筒轉角差為反饋的控制單元的改進分析49-54
• 4.2.1 反饋信號的選擇49-50
• 4.2.2 控制方式的選擇50-52
• 4.2.3 控制算法的選擇52-53
• 4.2.4 改進方案初定53-54
• 4.3 吊鉤傾角為反饋的主從式 PID 控制策略的理論分析54-64
• 4.3.1 數(shù)學模型54-57
• 4.3.2 穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差分析57-59
• 4.3.2.1 穩(wěn)定性分析57-59
• 4.3.2.2 穩(wěn)態(tài)誤差的分析59
• 4.3.3 PI 控制器參數(shù)的確定59-64
• 4.3.3.1 參數(shù)確定方法的提出60-62
• 4.3.3.2 參數(shù)確定方法的驗證62-64
• 4.4 吊鉤傾角為反饋的主從式 PID 控制策略的仿真分析64-65
• 4.5 本章小結65-67
• 第五章 基于 ZigBee 吊鉤傾角反饋的雙卷揚系統(tǒng)的實現(xiàn)67-79
• 5.1 引言67
• 5.2 無線通信方式的選擇67-68
• 5.2.1 幾種無線通信技術的介紹67-68
• 5.2.2 傾角信號無線傳輸方式的要求和選擇68
• 5.3 基于 ZigBee 技術的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的工作過程68-69
• 5.4 基于 ZigBee 技術的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計69-76
• 5.4.1 基于 ZigBee 技術的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的硬件設計69-75
• 5.4.1.1 硬件組成69-72
• 5.4.1.2 電路設計72-75
• 5.4.2 基于 ZigBee 技術的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的軟件設計75-76
• 5.5 傾角信號的無線傳輸實驗76-78
• 5.6 本章小結78-79
• 第六章 總結與展望79-82
• 6.1 研究總結79-80
• 6.2 主要創(chuàng)新點80
• 6.3 未來工作的展望80-82
• 參考文獻82-86
• 致謝86-87
• 攻讀學位期間的學術成果87

【參考文獻】

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本文編號：389099