本文關(guān)鍵詞：全自動垃圾搬運(yùn)起重機(jī)控制系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的提高，生活垃圾的年產(chǎn)量以每年8%~9%的速度增加，生活垃圾的處理問題已成為我國迫切需要解決的問題。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)因其垃圾減量化程度高、資源化處理、無害化徹底、節(jié)約土地資源等優(yōu)勢必將成為我國垃圾處理的主要方式。垃圾搬運(yùn)起重機(jī)作為焚燒發(fā)電供料系統(tǒng)的核心設(shè)備，其自動化程度制約著垃圾焚燒處理的效率，影響著工人的勞動強(qiáng)度，而目前高自動化的垃圾搬運(yùn)起重機(jī)大多數(shù)都源于進(jìn)口，投資大、運(yùn)營費(fèi)用高，如何提高國產(chǎn)垃圾搬運(yùn)起重機(jī)的自動化水平是我國需要研究的重點(diǎn)。 本文在對全自動垃圾搬運(yùn)起重機(jī)控制系統(tǒng)的研究中主要解決了兩個(gè)問題：全自動投料流程中取料點(diǎn)的控制算法和投料過程中起重機(jī)的速度規(guī)劃，保證起重機(jī)在投料時(shí)自動選擇取料點(diǎn)，且在無搖晃和無碰撞的前提下以盡可能大的速度運(yùn)行。論文的主要工作如下： 首先，介紹了論文的研究背景及意義，垃圾搬運(yùn)起重機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，變頻調(diào)速的原理和控制方式，現(xiàn)有的起重機(jī)防搖方式以及論文的架構(gòu)。 第二，分析了我國現(xiàn)有的半自動控制方式，提出一種垃圾搬運(yùn)起重機(jī)的全自動投料流程。 第三，，設(shè)計(jì)了起重機(jī)的抓斗定位系統(tǒng)，選用合適的測距傳感器并配合垃圾坑的分區(qū)來獲取垃圾面的高度信息，提出了一種分區(qū)域由最高點(diǎn)抓取的取料策略。 第四，考慮了電子防搖裝置對起重機(jī)加減速過程的影響，為實(shí)現(xiàn)起重機(jī)在投料過程的快速運(yùn)行且避免抓斗發(fā)生碰撞，對大車和小車的最大運(yùn)行速度和啟動時(shí)間進(jìn)行了合理的規(guī)劃。 最后，結(jié)合起重機(jī)的自動化和可靠性的要求，設(shè)計(jì)了垃圾搬運(yùn)起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的具體方案，介紹了主要電氣元件的選型方法。
【關(guān)鍵詞】：垃圾搬運(yùn)起重機(jī) 激光測距 速度規(guī)劃 控制系統(tǒng) 定位系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH21;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 論文的研究背景和意義9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 垃圾搬運(yùn)起重機(jī)11-14
• 1.2.1 垃圾搬運(yùn)起重機(jī)介紹11-12
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用14-17
• 1.3.1 變頻調(diào)速的原理14-15
• 1.3.2 變頻器的控制方式15-17
• 1.4 起重機(jī)的防搖方式介紹17-18
• 1.5 論文章節(jié)安排18-19
• 第2章 垃圾搬運(yùn)起重機(jī)的工作流程分析19-24
• 2.1 垃圾搬運(yùn)起重機(jī)的任務(wù)介紹19
• 2.2 垃圾搬運(yùn)起重機(jī)的投料流程19-23
• 2.3 垃圾搬運(yùn)起重機(jī)的功能循環(huán)23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 全自動投料流程中抓斗定位和取料策略24-35
• 3.1 起重機(jī)抓斗定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-25
• 3.2 垃圾面高度信息的采集25-29
• 3.2.1 測距傳感器的選擇26-27
• 3.2.2 垃圾坑功能區(qū)域的定義27-28
• 3.2.3 高度信息的采集策略28-29
• 3.3 垃圾取料點(diǎn)的定位算法29-34
• 3.3.1 垃圾抓取點(diǎn)的選取規(guī)則29-32
• 3.3.2 取料點(diǎn)算法的仿真實(shí)驗(yàn)32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 基于距離的投料過程速度規(guī)劃35-43
• 4.1 電子防搖的應(yīng)用及對加減速過程的影響35-36
• 4.2 投料過程起升機(jī)構(gòu)的速度規(guī)劃36-37
• 4.3 投料過程小車機(jī)構(gòu)的速度規(guī)劃37-41
• 4.3.1 小車行駛最大速度的規(guī)劃38-39
• 4.3.2 小車啟動時(shí)間的規(guī)劃39-41
• 4.4 投料過程大車機(jī)構(gòu)的速度規(guī)劃41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 第5章 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)43-56
• 5.1 起重機(jī)控制系統(tǒng)的組成43-44
• 5.2 主要硬件的介紹及選型44-53
• 5.2.1 控制系統(tǒng)中的 PLC44-45
• 5.2.2 控制系統(tǒng)中的變頻器45-48
• 5.2.3 控制系統(tǒng)中的編碼器48-51
• 5.2.4 控制系統(tǒng)中的觸摸屏51-52
• 5.2.5 控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)52-53
• 5.3 控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)53-55
• 5.3.1 PROFIBUS 概述53-54
• 5.3.2 工業(yè)以太網(wǎng)概述54-55
• 5.3.3 通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 功能與實(shí)驗(yàn)56-66
• 6.1 變頻器與 PLC 的通信56-60
• 6.2 編碼器的數(shù)據(jù)處理60-62
• 6.3 投料時(shí)小車的速度規(guī)劃62-66
• 第7章 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 全文總結(jié)66
• 7.2 研究展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1003476