隨著港口貨物裝載的發(fā)展日趨智能化和自動化,對集裝箱起重機(jī)的控制要求也越來越高。由于起重機(jī)-吊載組成的系統(tǒng)動力學(xué)特性,小車在運(yùn)行過程中會使吊載產(chǎn)生搖擺,這樣不僅降低了作業(yè)效率,更是增加了安全隱患。因此實(shí)現(xiàn)起重機(jī)小車快速到達(dá)目標(biāo)位置且減小吊載擺動角度,防搖控制是值得研究的一個問題。本文為了解決這一問題,作了如下幾個部分的工作:一,針對起重機(jī)-吊載組成的系統(tǒng),基于拉格朗日方程建立起重機(jī)-吊載的動力學(xué)模型。由于該模型的參數(shù)存在很多的不確定性,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。本文忽略一些外界的不確定因素,對模型進(jìn)行簡化。二,針對吊載搖擺的問題,采用了基于自適應(yīng)模糊PID控制方法實(shí)現(xiàn)吊載的防搖控制。由于模糊規(guī)則多是依賴于專家經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)域知識等,具有很好地魯棒性,這里利用模糊規(guī)則實(shí)時調(diào)整PID的參數(shù),該方法便于實(shí)施、精度高,又能實(shí)現(xiàn)對時變系統(tǒng)的實(shí)時調(diào)控。利用Matlab/Simulink平臺搭建系統(tǒng)的防搖系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明該控制方法較單純的PID控制方法更為有效。三,針對多維模糊推理過程中推理規(guī)則過于龐大,且PID控制不適用于復(fù)雜非線性系統(tǒng)的問題,提出一種基于譜共軛梯度法的T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

橋式集裝箱起重機(jī)Fig1-1Bridgecontainercrane

第二章橋式集裝箱起重機(jī)動力學(xué)模型8第二章橋式集裝箱起重機(jī)動力學(xué)模型橋式集裝箱起重機(jī)(簡稱岸橋或吊橋)是專門用于集裝箱碼頭對集裝箱進(jìn)行裝卸作業(yè)的專業(yè)設(shè)備，一般安裝在港口碼頭岸邊。本章以橋式集裝箱起重機(jī)為例，介紹起重機(jī)-吊載系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立過程。本章系統(tǒng)的分析了橋式集裝箱起重機(jī)的工作原理，基于拉格朗日方程，建立了起重機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并經(jīng)過線性化處理，得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間方程，以便于后續(xù)的防搖研究。2.1橋式集裝箱起重機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成橋式集裝箱起重機(jī)系統(tǒng)主要用于港口貨物的裝載和調(diào)度，其基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。在每臺集裝箱起重機(jī)下配有一臺裝卸用的吊具，通過小車的移動，拖動吊具上的貨物來回移動，從而完成貨物的裝載運(yùn)輸，主要包括以下四部分：1)起升機(jī)構(gòu)：吊具通過鋼絲與滑輪連接，實(shí)現(xiàn)縱向移動；2)小車機(jī)構(gòu)：電機(jī)通過鋼絲驅(qū)動小車，帶動吊具和貨物實(shí)現(xiàn)水平移動；3)大車機(jī)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)整個橋式集裝箱起重機(jī)的水平移動；4)俯仰機(jī)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)橋式集裝箱起重機(jī)大梁的縱向移動，以便避讓船只等障礙物。圖2-1橋式集裝箱起重機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig2-1Structurechartofbridgecontainercranesystem

中國石油大學(xué)（華東）工程碩士學(xué)位論文29將數(shù)據(jù)代入模型中可得具體模型如下：24322432()29.8()100.41471.96()()100.41471.96XssFsssssssFsssss(3-16)圖3-10為起重機(jī)-吊載系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊PID控制的Simulink框圖。前提需要對“FuzzyController”模塊進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)3.2.2至3.2.5小結(jié)對變量的模糊語言值、模糊論域、隸屬函數(shù)的選擇以及模糊規(guī)則的確立來設(shè)定，具體如圖3-11至圖3-13所示。然后將設(shè)定好的模糊控制器應(yīng)用到起重機(jī)-吊載系統(tǒng)中進(jìn)行防搖控制，在MATLAB命令窗口輸入“PID=readfis(‘fuzzyPID.fis’)”命令，回車即可將設(shè)定好的模糊PID控制器加載到simulink搭建的系統(tǒng)模型中應(yīng)用。圖3-10自適應(yīng)模糊PID控制器simulink模型Fig3-10SimulinkmodelofadaptivefuzzyPIDcontroller圖3-11模糊邏輯設(shè)計(jì)Fig3-11Fuzzylogicdesigner

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于模糊規(guī)則的知識發(fā)現(xiàn)與表示研究[D]. 王顯昌.大連理工大學(xué) 2015

碩士論文
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[2]橋門式起重機(jī)智能防搖系統(tǒng)的研究與仿真[D]. 洪朝飛.太原科技大學(xué) 2014
[3]基于自適應(yīng)神經(jīng)模糊方法非線性MIMO控制研究[D]. 曾志心（TANG CHI TAM）.昆明理工大學(xué) 2014
[4]岸邊集裝箱起重機(jī)自動防搖控制的研究[D]. 王佳奕.上海交通大學(xué) 2012
[5]起重機(jī)主動防搖控制策略研究[D]. 王廣超.西南交通大學(xué) 2012
[6]岸邊橋式集裝箱起重機(jī)防搖擺控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙斌.上海交通大學(xué) 2009
[7]基于模糊控制的橋式起重機(jī)防擺研究[D]. 王玥媛.大連理工大學(xué) 2008
[8]復(fù)擺系統(tǒng)振動的主動控制仿真實(shí)現(xiàn)[D]. 胡舉喜.上海海事大學(xué) 2005



本文編號：2908595