起重机吊重智能防摇CAN控制系统的设计

基于CAN总线控制的特点和优点，设计了起重机吊重的智能防摇CAN控制系统，各传感器采集数据以CAN总线形式发送给主控DSP，主控DSP做出防摇和衰减摆幅的智能决策。吊重摆角的测量是防摇控制系统的关键和难点，文中给出了有效的测量方法。     

桥式起重机吊重减摇力控制方式的动态仿真

为了得到桥式起重机小车吊重系统动力学方程,对系统进行了动力学分析,从动力学方程得出小车受力与吊重摆角之间的传递函数。吊重减摇的力控制方式可以作为主动防摇的有效补偿措施。仿真结果表明小车受力的最佳撤销时刻是影响减摇效果的关键参数。     

起重机吊重系统状态变量在线软测量方法研究

针对工程实际中起重机吊重摆角和摆角角速度不易测量的问题,利用小车位置信息设计了状态观测器,小车吊重系统和观测器构成在线软测量系统。通过引入观测器输出与小车吊重系统输出之间的差值并经过观测器的增益向量调节送至观测器的输入端,将观测器的极点配置在负实轴的同一点上,实现对系统变量稳定、快速软测量。仿真试验表明,在线软测量系统具有较强的鲁棒性;随极点增大,软测量系统对吊重和绳长变化具有更宽的适应范围,但极点过大时,会出现测量误差上冲或下冲现象;当极点确定时,软测量效果对绳长变化比吊重变化敏感。     

带陀螺阻尼器的起重机吊重防摆控制装置研究

由于起重机吊钩缺乏旋转动力装置,在强风作用下会导致其悬挂载荷发生旋转,针对这一问题,提出了一种带陀螺阻尼器的起重机悬挂载荷防摆控制装置.首先,采用由伺服电机驱动的吊钩对悬挂载荷进行旋转定位,采用了单轴机械陀螺的被动控制方式,对悬挂载荷旋转时产生的反作用力矩进行了抑制;然后,从两个方面对该装置进行了优化(在机械陀螺仪的万...     

起重机常用防摇系统浅析

分析了起重机常用防摇系统的特点，提出倒八字绳系是解决起重机摇摆问题的最佳方案，具有很高的推广价值。     

起重机变幅运动吊重防摆控制研究

针对起重机变幅运动过程中吊重摆动造成的就位精度差、工作效率低和作业不安全等问题,提出了一种误差渐进补偿控制方法,以减小吊重摆动。在分析误差渐进补偿控制原理的基础上,设计了误差渐进补偿控制器。采用变补偿系数控制方法,在实现吊绳摆角渐进减小的同时满足了变幅加速度和液压泵排量的要求。运用MATLAB软件对系统进行仿真,仿真结果表明,对于不同的绳长和臂架长度,误差渐进补偿控制具有良好的鲁棒性和控制精度,在起重机开始制动后,吊绳摆角在10s内减小到了0.003rad以下。     

桥式起重机制动阶段防摇控制方案研究

针对由PLC及变频器驱动的桥机系统加入防摇算法后在制动阶段防摇效果不明显的问题,从制动阶段计算速度曲线出发,分析了反向超调对制动阶段防摇效果的影响,提出了改变控制主导参数、分段减速制动、去除反向超调制动三种方法,在MATLAB及实际桥机中对三种方法进行了仿真及试验,结果表明去除反向超调制动方法能有效提高桥机在制动阶段的...     

岸边集装箱起重机防摇及定位控制研究

研究了岸边集装箱起重机的防摇及定位控制.在对系统进行无源性分析的基础上,构造了控制Lya-punov函数,得到系统镇定控制律.理论分析和数值仿真算例表明,该控制方法对于岸桥防摇和定位控制有着较快的收敛速度和较强的鲁棒性.     

基于极限状态法的双梁门式起重机金属结构设计

利用极限状态法通过分项载荷系数充分考虑载荷的重要度、通过抗力系数充分考虑材料的承载度,可更好地反映结构实际承载能力的特点,结合计算机辅助设计,对双梁门式起重机金属结构进行变量化设计,提高了设计效率,缩短了设计周期,提升了材料的利用率。通过计算结果对2种方法进行比较,说明在相同的参数下,极限状态法更优于许用应力法。     

起重机大摆角PD防摇控制方程Runge-Kutta求解

针对桥式起重机大摆角防摇控制问题,建立非零初始条件小车-吊重大摆角非线性PD (比例微分)控制动力学方程。给出非线性微分方程的Runge-Kutta数值求解方法并进行了实例计算。计算结果表明:PD控制本质上是对有经验司机跟车操作的模拟;比例系数Kp的引入相当于添加了系统等效阻尼,微分系数Kd的引入相当于增加了系统等效质量。这为后续的PLC控制编程提供了动力学参考。     

基于IPSO的桥式起重机吊重防摆系统模糊PID控制研究

针对桥式起重机吊运工作过程中易发生吊重摇摆的问题,为保证作业安全,提高运行稳定性,提出了一种基于改进粒子群优化(IPSO)的吊重防摆模糊PID控制策略.首先,利用Lagrange动力学微分方程分析了影响吊重稳定性的因素,确定了控制参数指标;然后,对粒子群算法的更新策略进行了改进,并通过改进算法对模糊PID控制器的参数进...     

刚性摆起重机PID控制防摇研究及实验验证

针对实际工程需求,对刚性摆起重机防摇特性进行研究,建立了刚性摆起重机摆动的数学模型及其状态方程。利用MATLAB研究在相同单位冲击下,自由系统停止摆动所需的时间和施加PID控制的系统停止摆动所需的时间。以停摆时间作为判断标准,PID控制能明显地减小起重机停止时的摆动,具有很好的控制效果。以STM32f103为下位机,LABVIEW为上位机建立刚性摆起重机的仿真实验平台。经过实验验证,刚性摆起重机的PID控制能够满足实际的工程需要,能明显减小刚性起重机停摆时间和最大停摆角度,极大地提高了刚性摆起重机的工作效率。     

基于加速度计的起重机吊重摆角测算方法研究

吊重摆角是起重机智能电子式防摇系统的重要输入参数之一。为了避免当今市场上摆角测量方法在具体使用中的一些限制,文章研究利用加速度计分别测量小车、吊重所受的加速度,并通过两次积分后的差值,来计算小车和吊重的水平位置偏差,再利用该偏差值和吊绳长度来计算吊重的摆角。     

回转起重机吊重摆振的动力学模型与控制

为研究回转起重机回转作业中吊重的摆振特性,寻求抑制吊重摆振的控制方法,将回转起重机工作装置等效为开链机械手的形式,采用机器人动力学方法建立吊重摆振的动力学模型,提出了基于最优调节器理论的控制方案用以抑制回转作业中的吊重摆振.该方案通过1个切换开关将2个最优调节器结合起来分别控制吊重在回转运动中的切向摆振和到达目标位置后的摆振.研究结果表明,该控制方案可以实现吊重在回转运动中摆振最小,在到达目标位置后迅速静止的控制目的,具有良好的摆振抑制效果.     

门式起重机双葫芦运行控制回路的设计

我厂最近为武汉华电钢结构公司设计、制造了一台２×１０ｔ双葫芦门式起重机。根据用户要求,桥架设计成双悬臂,采用２台１０ｔ电动葫芦作为起升机构（见图１）。２台葫芦在梁上可单独运行,也可联动运行。当重物超过１０ｔ但不大于２０ｔ时,可由２台葫芦的吊钩共同抬吊。在此工况下,只需控制葫芦Ａ即可实现２台葫芦的吊钩上下左右同时动作。显然,２台葫芦单独运行或联动运行比只有一台葫芦时的情况要复杂,具体要求如下：（１）葫芦运行不得超出桥架的两端。单独运行时,葫芦Ａ必须在位置Ⅰ、Ⅲ停住,葫芦Ｂ必须在位置Ⅱ、Ⅳ停住。（２…     

起重机吊重摆角子系统扩张状态观测器设计和仿真研究

在研究起重机吊重系统防摇控制时,可以分别对小车位移和摆角子系统进行控制器设计。由于在起重机摆角子系统中吊重摆角角速度一般靠传感器进行测量,增加了运行和维护成本。为此提出了设计起重机摆角子系统非线性扩张状态观测器对起重机摆角子系统状态信息进行重构,软测量摆角角速度。给出了观测器的结构方程,并运用Matlab对观测器参数进行了优化整定。参数整定后的扩张状态观测器能够在0.3 s内估计出系统摆角和摆角速度,并且在0.5 s内估计出了系统的外界干扰。仿真结果表明:经过Matlab参数整定的扩张状态观测器(extend state observer,ESO)可以实现对非线性的起重机摆角子系统状态信息的软测量。     

一种基于模糊控制的岸边集装箱起重机防摇策略

基于模糊控制的基本原理,设计出混合控制系统实现了岸边集装箱起重机的防摇控制.首先建立系统的简化力学模型,选定控制方式,设计出控制策略,然后建立混合控制系统,设计模糊控制器,并通过Matlab—Simulink工具箱进行仿真,分析系统控制效果,最后建立双PD控制系统,并将其仿真结果与混合控制系统进行对比.结果表明:混合控...     

煤矿起重机吊重防摆控制研究

针对井下起吊重物的摆动问题,在考虑绳长变化的条件下建立吊重的摆振数学模型,运用非线性振动理论的慢变振幅和相位法求得吊重摆角的解析表达式,然后采用MATLAB的Simulink工具进行仿真。结果表明:起重机小车加速度将使吊重摆角增大,它将改变吊重的动态平衡位置;在最大摆角处提升吊重和在平衡位置下放吊重可以实现吊重的消摆。     

船用起重机吊重减摇控制方法及仿真研究

文中就受海上作业风、浪、流等因素的影响,针对船用起重机吊重的摇摆问题,设计了机械减摇装置,对其进行了静力学分析,结合船用起重机减摇装置的运行原理,设计了恒张力补偿系统液压原理图,通过AMEsim和Simulink软件建立液压控制系统并进行仿真测试.结果表明:在不同负载工况下,液压马达对外输出的压力、流量以及转速均能保持...     

集装箱起重机防摇系统状态分析

建立集装箱起重机的抽象模型,通过对模型进行线性简化,得出简化的系统动力学微分方程及其状态空间方程。运用李亚普诺夫定理,对线性化后的起重机系统进行稳定性分析,并运用秩判据原则对简化后系统能控性和能观测性进行判定。通过分析,线性简化后的集装箱起重机防摇系统为渐进稳定系统,且该系统完全能控和能观测。