行車,又稱橋式起重機,常用于倉庫、車間內的重型物料的搬運工作,在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著極其重要的作用。而核電站中對核廢料桶的存取也主要由行車來完成,由于工作環(huán)境的特殊性,對行車的安全性、平穩(wěn)性、定位精確度以及自動化程度等方面均提出了較高的要求,傳統(tǒng)行車并不足以勝任。因此本文結合新興的電力電子技術、計算機網(wǎng)絡技術、智能控制算法等對行車原有的控制系統(tǒng)進行了改進,使行車的性能得到了大幅度提升,較好地滿足了上述控制要求。首先本文采用PLC—變頻器控制系統(tǒng)代替原有的接觸器—繼電器控制系統(tǒng),采用變頻調速方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轉子串電阻調速方式。為了減小起制動沖擊以及保證定位精度,給大小車設計了S形速度曲線。同時對大車采取主從同步控制,基于大車兩端的位移偏差對大車從端速度進行補償以防止大車發(fā)生啃軌現(xiàn)象。其次針對行車提升機構速度控制系統(tǒng)的非線性特性,本文將模糊控制與PID控制相結合形成了模糊PID控制器來改善其動靜態(tài)性能,經(jīng)MATLAB仿真表明,該控制器有效抑制了轉速的超調,提高了行車起升機構運行的穩(wěn)定性。為了保證控制的實時性,預先通過模糊推理得到了相應的PID參數(shù)調節(jié)量的模糊控制查詢表,并將其存儲到西門子30...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內外行車的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國內行車的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國外行車的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及項目背景
    1.4 本文主要研究內容
第2章 行車控制要求分析及方案設計
    2.1 行車簡介
    2.2 行車的控制要求
    2.3 電氣控制系統(tǒng)的軟硬件方案設計
        2.3.1 硬件設計
        2.3.2 軟件設計
    2.4 器件選型
        2.4.1 PLC選型
        2.4.2 變頻器選型
        2.4.3 制動電阻選型
        2.4.4 其它元器件選型
    2.5 PLC與變頻器的調試及數(shù)據(jù)交換
    2.6 本章小結
第3章 大小車的速度控制
    3.1 大小車的速度給定曲線設計
        3.1.1 S形速度曲線的產(chǎn)生及計算
        3.1.2 速度給定曲線的形式
        3.1.3 速度給定曲線的PLC程序設計
    3.2 大車電機的主從同步控制
    3.3 本章小結
第4章 行車提升機構的模糊PID控制器設計
    4.1 模糊控制簡介
    4.2 模糊控制器的工作原理
        4.2.1 精確量的模糊化
        4.2.2 模糊推理
        4.2.3 模糊判決
    4.3 模糊PID控制器的實現(xiàn)及其仿真
        4.3.1 模糊PID控制器的設計
        4.3.2 模糊PID控制器的PLC實現(xiàn)
        4.3.3 提升機構驅動系統(tǒng)的模糊PID控制仿真
    4.4 本章小結
第5章 行車運行路徑規(guī)劃
    5.1 路徑規(guī)劃簡介
    5.2 柵格地圖設計
    5.3 基于蟻群算法的全局路徑規(guī)劃
        5.3.1 蟻群算法簡介
        5.3.2 蟻群算法的設計
        5.3.3 蟻群路徑規(guī)劃算法的仿真
    5.4 局部路徑規(guī)劃
        5.4.1 基于滾動窗口法的局部路徑規(guī)劃算法簡介
        5.4.2 動態(tài)障礙物碰撞情形分析
        5.4.3 動態(tài)障礙物的避障策略設計
        5.4.4 路徑規(guī)劃算法的總體設計及仿真
    5.5 倉庫內行車自動運行距離的計算
    5.6 本章小結
第6章 控制系統(tǒng)的上位機軟件設計
    6.1 WinCC簡介
    6.2 WinCC與PLC的通訊連接以及變量創(chuàng)建
    6.3 過程畫面的設計
    6.4 監(jiān)控系統(tǒng)的測試運行
    6.5 本章小結
總結與展望
    工作總結
    工作展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及專利
致謝
詳細摘要



本文編號：3778048