【摘要】：隨著生產(chǎn)與建設(shè)規(guī)模的不斷擴大,自動化程度的不斷提高,作為物料搬運的起重機械在現(xiàn)代化生產(chǎn)和建設(shè)過程中應(yīng)用越來越廣泛。由于鋼絲繩是柔性的,橋式起重機運行時,吊物會產(chǎn)生類似單擺的晃動,影響起重機運行的安全和穩(wěn)定。目前,大多數(shù)的吊物防搖操作僅依靠起重機操作員的經(jīng)驗,已經(jīng)無法適應(yīng)當今起重機的發(fā)展需求。橋式起重機吊物的自動防搖擺技術(shù)具有很大的市場需求,該技術(shù)對提高工作效率,減少安全隱患具有很重要的實際意義。主要研究工作有以下內(nèi)容:(1)從電氣控制和機械控制兩個方向研究橋式起重機防搖擺方法。在電氣控制方面,利用拉格朗日方程,建立起重機吊物系統(tǒng)的動力學方程,結(jié)合PID控制理論和模糊控制理論,設(shè)計了PID控制器和模糊PID控制器;(2)對兩種控制器進行仿真模擬,達到了PID控制器和模糊PID控制器都能取得較好的控制效果。通過對比這兩種控制器仿真模擬出的控制圖形,進一步發(fā)現(xiàn)模糊PID控制器比PID控制器有更好的可行性和較強的魯棒性;模糊PID控制更適合對橋式起重機防搖擺的研究。(3)在機械控制方面,利用橋式起重機自身結(jié)構(gòu)的剛性防搖的原理,設(shè)計了伸縮筒防搖裝置和導向柱剛性防搖裝置。經(jīng)過應(yīng)用后,發(fā)現(xiàn)機械防搖裝置能夠達到橋式起重機防搖的目的,特別是對運行速度慢,起升高度低的橋式起重機防搖效果明顯,但對運行速度快,起升高度高的橋式起重機防搖效果不明顯。因此,機械式防搖裝置在一定條件下可應(yīng)用于橋式起重機防搖領(lǐng)域。論文所研究的電氣控制和機械控制都能對橋式起重機防搖起到作用,有助于提高橋式起重機的工作效率和節(jié)省時間成本,對推動橋式起重機朝著自動化和智能化方向發(fā)展有重要的作用。
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH215
【圖文】：

題背景與意義革開放以來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，“一帶一路”戰(zhàn)略促使基礎(chǔ)建設(shè)類工程隨著生產(chǎn)與建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，自動化程度的不斷提高，作為物料搬現(xiàn)代化生產(chǎn)和建設(shè)過程中應(yīng)用越來越廣泛，對起重機械的要求也越來越向著大型化、自動化、專業(yè)化和精確化趨勢發(fā)展。起重機械作為一種特安全、高效和穩(wěn)定的運行是很重要的。廠房內(nèi)橋式起重機搬運重物為例，如圖 1-1 所示。工廠廠房內(nèi)設(shè)備安裝設(shè)備儀器等重物。從掛鉤搬運到脫鉤卸載，整個過程的順利進行取決于高效的吊裝原料，起重機安全高效的吊裝將很大程度上提升設(shè)備安裝檢為了提高起重機的吊裝效率，有些廠房的橋式起重機提高了大、小車行，整機工作級別也達到了 A7 級別。雖然起重機運行速度加快了，但起是提不上來，最后發(fā)現(xiàn)是起重機卸料時，重物擺動幅度大，不能準確放費不少時間，限制了起重機的吊裝效率。

5圖 1-2 PID 研究路線框架圖（2）以下是各章完成的主要工作：第一章分析了橋式起重機防搖擺技術(shù)的背景和意義，歸納了三類現(xiàn)有防搖擺控制方法，研究了國內(nèi)外電氣控制防搖擺的發(fā)展狀況，歸納了橋式起重機的發(fā)展方向。第二章分析總結(jié)了三種常見的電氣控制算法：PID 控制算法，模糊控制算法和粒子群算法，簡單介紹了它們具體的實現(xiàn)方法。第三章對橋式起重機系統(tǒng)進行了動力學研究后，采用拉格朗日動力方程，推導出非線性三維動力學模型。由于橋式起重機大車運行機構(gòu)和小車運行機構(gòu)是兩個獨立的系統(tǒng)，進而將三維動力學模型簡化成二維動力學模型，并驗證了起重機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第四章研究了橋式起重機電氣控制防搖擺的方法，基于 PID 和模糊控制理論，設(shè)計 PID 控制器和模糊 PID 控制器，并利用 MATLAB 仿真軟件對兩種控制器進行了驗

浙江工業(yè)大學碩士學位論文（專業(yè)型）第 2 章常見的控制算法D 控制算法 控制是一種閉環(huán)反饋控制算法，在工業(yè)生產(chǎn)制造過程中，常常采用這PID 控制算法具有可靠性高、應(yīng)用面廣和適應(yīng)性強的特點。雖然計算機，新的控制方式不斷出現(xiàn)，但 PID 控制結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠有舉足輕重的作用。 控制器由偏差的比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成可理解為當設(shè)定值與反饋值有偏差時一次調(diào)整多少；積分單元（I）可的頻率，只要有偏差存在，積分控制器的輸出就要改變，也就是說積分只有偏差不存在時，積分才會停止；微分單元（D）可理解為超前控制要適用于基本上線性且動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)。圖2-1為其系統(tǒng)原

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牛訓華;;幾種防搖擺裝置在起重機上的應(yīng)用[J];科技視界;2015年29期

2 李竹森;羅君文;;起重機節(jié)能技術(shù)概述及展望[J];中國水運(下半月);2014年05期

3 劉軍;;關(guān)于橋式起重機橋架結(jié)構(gòu)的探討[J];電子制作;2013年17期

4 王廣超;王少華;;橋式起重機運行過程中的消擺控制[J];起重運輸機械;2012年09期

5 楊斌;劉惠康;代文蕤;;橋式起重機防擺控制器的設(shè)計[J];制造業(yè)自動化;2012年01期

6 冷建偉;李濤;安飛;李俊芳;;新型的橋式起重機定位系統(tǒng)[J];天津理工大學學報;2010年04期

7 許行之;;自整定模糊PID控制策略在機器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];制造業(yè)自動化;2009年08期

8 胡艷麗;董愛華;;PLC與變頻器在橋式起重機控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用[J];自動化博覽;2009年05期

9 韓江洪;李正榮;魏振春;;一種自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法及其仿真研究[J];系統(tǒng)仿真學報;2006年10期

10 向博;高丙團;張曉華;;橋式吊車的滑模變結(jié)構(gòu)控制[J];控制工程;2006年05期

本文編號：2771754