本文關鍵詞：塔式起重機智能防擺控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著生產力的發(fā)展，塔式起重機呈現(xiàn)出大型化，自動化的發(fā)展趨勢，作為一種主要的搬運機械，在工業(yè)生產和民用建筑中，發(fā)揮著越來越重要的作用。塔式起重機在作業(yè)中普遍存在負載擺動問題，會限制負載水平運動速度，延長工作時間，降低負載就位精度，嚴重時會引起負載脫鉤。因此消除或控制負載擺動對提高塔式起重機工作效率、減少裝卸作業(yè)生產隱患具有重要意義。如何采用先進的方法消除塔式起重機負載擺動，，保證安全施工，成為國內外學者爭相研究的課題。 本文應用分析力學中拉格朗日方程建立了塔式起重機防擺系統(tǒng)數(shù)學模型。使用目前廣泛應用的模糊算法和模糊PID控制算法建立了塔式起重機防擺系統(tǒng)，并進行仿真實驗研究，其實驗結果表明了這兩種方法的有效性和局限性。為了進一步提高防擺系統(tǒng)的性能，在對多種智能控制算法分析研究的基礎上，設計了基于遺傳算法PID控制的塔式起重機防擺控制系統(tǒng)。利用該算法對塔式起重機位移和擺角分別控制，并在Matlab上進行仿真。由實驗結果可得，這種新型防擺控制系統(tǒng)降低了算法運算時間，而且提高了控制效率和穩(wěn)態(tài)精度，在處理塔式起重機定位和防擺的問題上較優(yōu)，是一種比較理想的控制方法。 同時，文中設計了塔機防擺控制系統(tǒng)的總體方案，根據(jù)塔式起重機搬運過程對控制器的要求，充分利用原有電器元件，增加了位移檢測裝置，擺角檢測裝置以及壓力傳感器，設計了部分硬件電路和控制程序，并進行了模擬實驗并取得了良好的效果。
【關鍵詞】：塔式起重機 定位防擺 模糊控制 遺傳算法 PAC
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展9-14
• 1.2.1 被動式防擺10-11
• 1.2.2 主動式防擺11-14
• 1.3 本課題主要研究內容14-15
• 第二章 塔機系統(tǒng)模型的建立15-24
• 2.1 塔機系統(tǒng)結構15-16
• 2.2 塔機防擺系統(tǒng)建模16-23
• 2.2.1 模型建立方法16-17
• 2.2.2 系統(tǒng)模型簡化與參數(shù)17-19
• 2.2.3 系統(tǒng)數(shù)學模型19-22
• 2.2.4 防擺系統(tǒng)狀態(tài)方程22-23
• 2.3 本章小結23-24
• 第三章 基于模糊算法的塔機防擺控制器研究24-39
• 3.1 模糊控制的基本原理24-27
• 3.1.1 模糊控制的特點24-25
• 3.1.2 模糊控制系統(tǒng)的組成25-26
• 3.1.3 模糊控制算法的實現(xiàn)26-27
• 3.2 基于模糊算法的塔機防擺控制器設計27-32
• 3.2.1 塔機防擺機理27
• 3.2.2 塔機防擺模糊控制器及隸屬函數(shù)27-29
• 3.2.3 塔機防擺模糊控制規(guī)則29-30
• 3.2.4 塔機防擺模糊控制器仿真研究30-32
• 3.3 基于模糊 PID 算法的塔機防擺控制器設計32-38
• 3.3.1 PID算法介紹32
• 3.3.2 模糊 PID 控制器原理32-34
• 3.3.3 塔機防擺模糊 PID 控制規(guī)則表34-36
• 3.3.4 塔機防擺模糊 PID 控制器仿真研究36-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第四章 基于遺傳算法的塔機防擺控制器研究39-51
• 4.1 遺傳算法的基本理論39-46
• 4.1.1 遺傳算法的特點39-40
• 4.1.2 遺傳算法使用情況40-41
• 4.1.3 遺傳算法原理41
• 4.1.4 遺傳算法的設計41-45
• 4.1.5 應用遺傳算法優(yōu)化流程45-46
• 4.2 基于遺傳算法 PID 塔機防擺控制器設計46-50
• 4.2.1 基于二進制編碼遺傳算法的 PID 控制器47-48
• 4.2.2 基于實數(shù)編碼的遺傳算法整定 PD 控制器48-50
• 4.3 本章小結50-51
• 第五章 塔機防擺電控系統(tǒng)設計51-61
• 5.1 系統(tǒng)的總體方案設計51-52
• 5.2 控制系統(tǒng)硬件設計52-59
• 5.2.1 PAC 控制器52-53
• 5.2.2 工控機53-54
• 5.2.3 變頻調速系統(tǒng)54
• 5.2.4 光電編碼器54-56
• 5.2.5 吊重擺角測量56-57
• 5.2.6 負載稱重測量57-59
• 5.3 控制系統(tǒng)軟件設計59
• 5.4 本章小結59-61
• 第六章 總結與展望61-63
• 6.1 總結61-62
• 6.2 展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀學位期間的研究成果67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃洪鐘,姚新勝;塔式起重機安全性研究與展望[J];安全與環(huán)境學報;2001年03期

2 姚玲英;運用MATLAB實現(xiàn)基于遺傳算法自修正的模糊控制理論的仿真[J];東莞理工學院學報;2005年03期

3 胡曉磊;喻俊志;;一種新型模糊PID控制器在伺服系統(tǒng)的應用[J];電力電子技術;2009年11期

4 胡赤兵;趙世雄;;遺傳算法模糊PID控制在跳汰機排料系統(tǒng)中的應用[J];蘭州理工大學學報;2006年01期

5 齊建玲,鄧振杰;一種魯棒自校正模糊控制器[J];華北航天工業(yè)學院學報;2000年04期

6 齊建玲;莊士霞;;基于FPGA的模糊PID控制器的設計[J];北華航天工業(yè)學院學報;2011年01期

7 黃偉;朱穎合;薛凌云;宋德運;;基于自適應遺傳算法模糊PID控制器參數(shù)優(yōu)化[J];杭州電子科技大學學報;2011年03期

8 蘇晴;張氫;;岸邊集裝箱起重機防搖及速度控制研究[J];建筑機械;2008年07期

9 華克強,高淑玲,朱齊丹;吊車防擺技術的研究[J];控制理論與應用;1992年06期

10 段海濱,王道波,朱家強,黃向華;蟻群算法理論及應用研究的進展[J];控制與決策;2004年12期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 胡艷麗;基于模糊PID的橋式起重機防擺控制研究[D];河南理工大學;2010年

2 周進;塔吊安全監(jiān)控保護系統(tǒng)及關鍵算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

3 但堂詠;岸邊橋式起重機智能防搖控制機理研究[D];武漢理工大學;2005年

4 郭立觀;港口集裝箱起重機智能防搖控制系統(tǒng)研究與仿真[D];太原科技大學;2009年

  本文關鍵詞：塔式起重機智能防擺控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：403286