本文關(guān)鍵詞：船用起重機(jī)吊重系統(tǒng)動力學(xué)分析與消擺控制研究

  更多相關(guān)文章： 船用起重機(jī) 吊重系統(tǒng) ADAMS 消擺控制 PID

【摘要】：隨著我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略等涉海戰(zhàn)略的實(shí)施,海洋資源的開發(fā)和利用必然會成為未來能源戰(zhàn)略的焦點(diǎn)。船用起重機(jī)是一種固定在甲板上的回轉(zhuǎn)式液壓起重機(jī),主要用來進(jìn)行船舶與船舶之間、船舶與港口之間的貨物駁運(yùn),此外,船用起重機(jī)在軍事艦艇的物資補(bǔ)給方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而,船用起重機(jī)在工作過程中由于受到風(fēng)、浪、流等外部環(huán)境和自身操縱的影響,起重機(jī)吊重會產(chǎn)生擺動,從而影響船用起重機(jī)工作的高效性和安全性。因此,需要對船用起重機(jī)吊重系統(tǒng)的動態(tài)特性進(jìn)行分析,并對吊重的擺動進(jìn)行控制以進(jìn)行消擺,這對船用起重機(jī)作業(yè)的安全高效具有非常重要的意義。本文以船用起重機(jī)在海上作業(yè)為背景,首先對海洋波面的運(yùn)動進(jìn)行了研究,并建立了海上規(guī)則波的波面運(yùn)動方程。進(jìn)而將吊重系統(tǒng)的外部激勵設(shè)定為規(guī)則波,并運(yùn)用拉格朗日法建立了吊重系統(tǒng)動力學(xué)方程,在Matlab中運(yùn)用數(shù)值仿真分析方法分析了不同繩長、不同激勵頻率、不同起吊速度下吊重系統(tǒng)的動力響應(yīng),并且做出了吊重在空間的運(yùn)動軌跡圖。通過Solidworks和ADAMS軟件進(jìn)行聯(lián)合建模,并在ADAMS模型中進(jìn)行了吊臂柔性化,鋼絲繩建模等工作,最終搭建了船用起重機(jī)虛擬樣機(jī)模型�；谠撎摂M樣機(jī)模型,分別分析了在不同激勵條件,不同激勵頻率下的吊重系統(tǒng)動力響應(yīng),并且做出了吊重在空間的運(yùn)動軌跡圖。隨后,為了能夠?qū)崿F(xiàn)吊重系統(tǒng)消擺,本文在建立的船用起重機(jī)虛擬樣機(jī)模型的基礎(chǔ)上,運(yùn)用PID控制理論,分別設(shè)計了控制起重機(jī)回轉(zhuǎn)和變幅運(yùn)動的PID控制器。利用試湊法調(diào)節(jié)PID控制器的參數(shù),最終達(dá)到了較好的消擺控制效果。
【關(guān)鍵詞】：船用起重機(jī) 吊重系統(tǒng) ADAMS 消擺控制 PID
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U664.43
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景和意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 吊重系統(tǒng)模型研究10-11
• 1.2.2 吊重系統(tǒng)動力學(xué)研究11-13
• 1.2.3 吊重消擺控制研究13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 船用起重機(jī)吊重系統(tǒng)動力學(xué)建模與分析16-29
• 2.1 船舶在海浪上的運(yùn)動16-18
• 2.1.1 海浪運(yùn)動16-17
• 2.1.2 船舶在海上的運(yùn)動17-18
• 2.2 船用起重機(jī)吊重系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模18-21
• 2.4 吊重系統(tǒng)動力響應(yīng)仿真分析21-28
• 2.4.1 吊點(diǎn)P的運(yùn)動21
• 2.4.2 吊重數(shù)值仿真模型搭建21-22
• 2.4.3 吊重系統(tǒng)動力響應(yīng)數(shù)值分析22-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 基于ADAMS船用起重機(jī)虛擬樣機(jī)建模29-50
• 3.1 ADAMS軟件介紹29-31
• 3.2 船用起重機(jī)實(shí)驗(yàn)臺虛擬樣機(jī)建模31-38
• 3.2.1 船舶二自由度仿真平臺模型建立31-32
• 3.2.2 起重機(jī)模型建立32-36
• 3.2.3 船用起重機(jī)吊重系統(tǒng)剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)模型36-38
• 3.3 吊重系統(tǒng)空間擺動特性仿真分析38-50
• 3.3.1 不同外部激勵下吊重系統(tǒng)響應(yīng)39-45
• 3.3.2 不同激勵頻率下吊重系統(tǒng)響應(yīng)45-47
• 3.3.3 吊重擺動投影仿真分析47-50
• 第四章 船用起重機(jī)吊重系統(tǒng)消擺控制50-61
• 4.1 PID控制簡介50-54
• 4.1.1 PID控制基本原理50-52
• 4.1.2 PID控制器參數(shù)整定方法52-54
• 4.2 吊重消擺PID控制系統(tǒng)分析與建立54-59
• 4.2.1 吊重消擺PID控制系統(tǒng)原理分析54-55
• 4.2.3 吊重消擺PID控制系統(tǒng)建立55-59
• 4.3 控制效果及評價59-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 工作總結(jié)61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 附錄66-68
• 致謝68

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李天鷹;;船用起重機(jī)防擺動技術(shù)研究[J];科技與企業(yè);2012年21期

2 段鐵群;李傳龍;韓慧敏;;船用起重機(jī)吊臂的有限元分析[J];黑龍江科技學(xué)院學(xué)報;2013年01期

3 王陽;;船用起重機(jī)防搖裝置設(shè)計研究[J];艦船科學(xué)技術(shù);2013年07期

4 陳玉森,周福詳;船用起重機(jī)及液壓系統(tǒng)[J];機(jī)電設(shè)備;1994年03期

5 邵曼華,寇雄,趙鵬程;幾種船用起重機(jī)波浪補(bǔ)償裝置[J];機(jī)械工程師;2004年02期

6 楊立秋;宋立忠;;船用起重機(jī)消擺系統(tǒng)的專家PID控制[J];計算機(jī)仿真;2011年10期

7 金惠峰;陳方亮;于海寧;;船用起重機(jī)電氣改造[J];船電技術(shù);2011年10期

8 邱志成,趙明揚(yáng),談大龍,房立金,徐志剛;一種具有波浪補(bǔ)償和防晃功能的船用起重機(jī)[J];工程機(jī)械;1999年02期

9 平建濤;李海明;宋立忠;;船用起重機(jī)波浪補(bǔ)償控制技術(shù)研究[J];計算技術(shù)與自動化;2009年04期

10 楊立秋;宋立忠;;基于模糊控制的船用起重機(jī)消擺控制[J];船電技術(shù);2010年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李亞男;張宗政;唐文獻(xiàn);;船用起重機(jī)優(yōu)化設(shè)計與方法研究[A];第九屆中國CAE工程分析技術(shù)年會專輯[C];2013年

2 趙九峰;苗明;;船用起重機(jī)吊臂的優(yōu)化設(shè)計[A];北京力學(xué)會第十六屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

3 齊金龍;金瑞健;彭小佳;趙潔;;船用起重機(jī)液壓缸式主動波浪升降補(bǔ)償裝置研究[A];2010年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 通訊員 朱代煉 記者 徐前山;武橋船用起重機(jī)入選“國家火炬計劃”[N];長江日報;2010年

2 記者 冷翠華;南通政田首制4臺船用起重機(jī)完工[N];中國船舶報;2009年

3 力文;武橋重工開建3200噸船用起重機(jī)[N];中國船舶報;2010年

4 記者 冷翠華;江蘇政田重工:加深對外合作 謀求穩(wěn)步發(fā)展[N];中國船舶報;2012年

5 記者 周升友;國內(nèi)首臺自主品牌50噸變頻船用起重機(jī)通過檢驗(yàn)[N];中國船舶報;2013年

6 記者 過國忠 通訊員 郭曉洪;我國研制開發(fā)出首臺50噸變頻船用起重機(jī)[N];科技日報;2013年

7 記者 冷翠華;南通政田上半年完成產(chǎn)值2.8億元[N];中國船舶報;2010年

8 賀蘭;NDM漢堡展期間攬獲多份訂單[N];中國船舶報;2010年

9 柳鶯;ODIM連獲船用起重機(jī)訂單[N];中國船舶報;2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 藺本浩;船用起重機(jī)吊重系統(tǒng)動力學(xué)分析與消擺控制研究[D];大連海事大學(xué);2016年

2 徐磊;6噸船用起重機(jī)設(shè)計與分析[D];哈爾濱理工大學(xué);2012年

3 李震震;船用起重機(jī)吊物波浪補(bǔ)償控制研究[D];大連理工大學(xué);2014年

4 王全福;折疊臂式船用起重機(jī)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

5 魯金龍;大型船用起重機(jī)安全保護(hù)技術(shù)的研究[D];大連海事大學(xué);2012年

6 李天鷹;動基座條件下防擺技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 李傳龍;SQ5型船用起重機(jī)吊臂有限元分析[D];哈爾濱理工大學(xué);2013年

8 湯波;30t/28m船用起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計與仿真分析[D];武漢理工大學(xué);2013年

9 趙九峰;基于APDL的船用起重機(jī)吊臂參數(shù)化設(shè)計及優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2008年

，

本文編號：922684