基于S型曲線軌道的旋轉(zhuǎn)起重機殘留擺角抑制
本文選題:旋轉(zhuǎn)起重機 + 運動控制。 參考:《振動與沖擊》2014年23期
【摘要】:旋轉(zhuǎn)起重機被廣泛地用于各種場合來運輸沉重物體或有害材料,例如建筑工地,工廠,核設(shè)施以及港灣等。由于旋臂的旋轉(zhuǎn)運動會使荷載產(chǎn)生一個二維擺角,因此針對此問題提出一種軌道生成的方式來同時實現(xiàn)旋臂的位置控制和荷載的殘留消擺控制。首先,導(dǎo)出一個包含離心力項的起重機部分線性模型。其次,基于該模型通過數(shù)值計算生成預(yù)先考慮了殘留擺角的S型曲線軌道。其中各個參數(shù)只需通過求解代數(shù)方程即可得到,降低了控制器設(shè)計的難度。同時該軌道可以應(yīng)用于常用的工業(yè)控制器中從而降低了系統(tǒng)構(gòu)建成本。最后,比較仿真和實驗結(jié)果驗證所提方法的有效性。通過使用此法可以實現(xiàn)在無測量擺角的傳感器系統(tǒng)情況下準確地操作起重機,從而大大地簡化其結(jié)構(gòu)和降低其安裝成本。
[Abstract]:Rotary cranes are widely used to transport heavy objects or hazardous materials such as construction sites, factories, nuclear facilities and harbors. Because the rotating motion of the rotating arm can make the load produce a 2-D pendulum angle, a method of track generation is proposed to realize the position control of the rotating arm and the residual swing control of the load at the same time. Firstly, a partial linear model of crane with centrifugal force term is derived. Secondly, based on the model, the S-shape curve orbit with the residual pendulum angle is generated by numerical calculation. Each parameter can be obtained only by solving the algebraic equation, which reduces the difficulty of controller design. At the same time, the track can be applied to the commonly used industrial controller, thus reducing the cost of system construction. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified by comparing the simulation and experimental results. By using this method, the crane can be operated accurately without measuring swing angle sensor system, which greatly simplifies its structure and reduces its installation cost.
【作者單位】: 南京工業(yè)大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51277092) 江蘇省基礎(chǔ)研究計劃(自然科學(xué)基金)資助項目(BK20130938) 江蘇省高校自然科學(xué)研究項目資助(14KJB510013)
【分類號】:TH213
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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,本文編號:2105999
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