基于MEMS微加速度计的无视觉传感器防摇控制系统研究

通过建立起重机吊重摆动的数学模型,明确吊重摆角与小车运行加减速之间的关系,并将MEMS微加速度计应用到起重机的防摇控制中,建立闭环控制系统,适时根据吊重摆角大小修正小车速度指令,实现防摇控制。实验证明,这种方法简单、经济,不需要安装视觉传感器测量吊重摆角,可以有效地消除载荷的摇动。     

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。     

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。     

输入整形法在起重机中的应用

针对龙门起重机的吊重摆动问题,建立吊重摆动的动力学模型,利用输入整形法对龙门起重机吊重摆动进行控制.通过求解限制方程,得出输入整形器的参数,并以Matlab/Simulink为仿真平台建立龙门起重机防摇控制仿真模型,仿真结果表明,输入整形控制可以显著减小龙门起重机转运过程中吊重的残余摆动.     

港口集装箱起重机虚拟操作训练系统的小车-吊重运动模型研究

给出了在港口集装箱起重机虚拟操作训练系统中小车--吊重的运动模型及加阻尼项后的修正模型,并采用数值计算方法求得了在不同工况下的吊重的摆动,且讨论了控制小车运动时的吊重减摇效果.     

基于串级模糊自适应PID的起重机防摇控制研究

以桥式起重机的吊重系统为研究对象,利用拉格朗日方程建立吊重系统的状态空间模型,在MATLAB/Simulink中建立控制小车位移和吊重摆角的串级PID防摇控制仿真模型,在内环引入模糊自适应PID控制对串级PID控制模型进行改进。仿真结果显示引入模糊自适应PID控制后,防摇控制系统的控制效果更好,尤其对摆角的控制,超调减小,调节时间加快。最后,利用贝加莱的防摇控制系统实验平台对模糊自适应PID防摇控制系统进行验证。     

大型岸边集装箱主动防摇策略及仿真

对集装箱起重机运行中的吊重的摇摆进行了研究。用拉格朗日法建立了新型吊装设备的吊重摇摆的动力学模型,并采用ADAMS的CABLE模块建立了吊装设备的虚拟样机模型。提出了针对三个不同方向的防摇策略,并用ADAMS和MATLAB联合仿真验证了防摇策略的正确性。     

桥式起重机吊重Fuzzy-LQR防摆控制器的设计

桥式起重机大小车联合运动可以提高作业效率,在其吊重防摆控制中加入大车运动更具工程意义。针对桥式起重机防摆定位控制具有非线性、强耦合、不确定等特点,设计Fuzzy-LQR控制吊重摆动。根据Lagrange方程建立三维动力学模型并在大小车运动方向对其进行解耦;通过信息融合技术将模糊控制器的多输入进行降维处理,解决模糊规则爆炸问题,结合LQR控制原理搭建Simulink仿真模型。选用CXTD16t-19.5m双梁桥式起重机进行仿真模拟,结果表明:运用Fuzzy-LQR分别控制解耦后的大小车运动或者大小车联合运动都能达到防摆定位的目的。     

海上浮式集装箱起重机非线性动力学模型及试验验证

浮式集装箱起重机能够对锚泊在深海的大型集装箱运输船进行装卸作业.对浮式集装箱起重机在波浪引起的船体运动下的动力学模型进行研究,将船体的升沉、横摇和纵摇运动当作起重机的主要外部激励.引入固定于船体的非惯性坐标系统和齐次坐标变换矩阵,采用Lagrange法推导得出小车、船体运动和吊重摆动耦合的非线性动力学方程.该模型可以用于浮式集装箱起重机的动力学特性分析和控制律设计.最后搭建试验平台,通过试验证明了提出的浮式集装箱起重机数学模型的有效性.     

桥式起重机防摇控制系统数学建模方法研究

为了研究桥式起重机的电子防摇控制策略,需要建立桥式起重机精确的数学模型。文中探讨了桥式起重机防摇建模的简化假设,讨论了桥式起重机吊重摆动和变频调速系统的数学模型的构建方法,并进行合理的简化和线性化,基于Matlab进行仿真,以验证模型的精确性。     

桥式起重机的单神经元防摆控制系统

桥式起重机运行过程中的防摆控制是起重机控制的一个关键问题,许多学者对此进行了大量的研究。由于桥式起重机的数学模型具有不确定性的特点,常规的PID控制器不易在线调整,难以对摆角进行有效的控制。本文设计了一种基于单神经元控制器的起重机控制系统,利用2个单神经元控制器分别对小车的位置和摆角进行控制。仿真结果证明,该神经元控制器比PID控制器对于不同的绳长和载荷质量具有较好的自适应能力和鲁棒性。     

运用VEGA软件实现塔式起重机载荷摆动仿真

在分析塔式起重机载荷摆动特性的基础上,将载荷摆动非线性动力学模型进行线性化处理,推导出载荷摆动表达式,并应用Matlab软件进行了载荷摆动特性仿真。在VC环境中利用Vega的函数编程实现载荷摆动,在虚拟操作系统中真实再现载荷的运动特性和摆动特性,增强了塔式起重机虚拟操作系统的真实性。     

考虑起吊物初始摆动的起重机摆动控制技术

针对起重机工作过程中起吊物经常有初始摆动的现象,为提升起重机作业效率,提高起重机吊装对位准确性以及实现起重机自动控制,文中提出了一种有效的起吊物初始摆动的摆动控制系统,研究了各控制参数的选择,分析了控制系统的特征,得到了优化控制范围和最优控制点。该摆动控制系统是非线性控制系统,与常规摆动控制相比,具有控制系统复杂、控制难度大等特点,数值仿真试验结果验证了提出方法的有效性。     

起重机摆动控制系统的研究

为了实现起重机的自动化控制作业,同时有效提升起重机装卸作业效率,必须采用有效手段对起重机作业过程中的起吊物摆动进行控制.文中提出了基于起重机运行加速度控制的摆动控制方法,并构建了起重机摆动控制系统.首先建立了起重机搬运系统的三维模型,基于三维运动方程并结合实际的操作经验提出了一种有效的摆动控制方法.分析了摆动控制系统的特征参数,给出了摆动控制参数的具体计算方法,并进行了三维仿真与试验,仿真及试验结果验证了提出方法的有效性.     

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.     

基于起升高度的最优输入整形器抑制桥式起重机载荷摆动

桥式起重机具有挠性机械环节一起升钢丝绳,其加、减速运动引起载荷摆动。为了消除这种摆动,根据桥式起重机起升高度的分布规律,基于载荷摆动幅值最小及优化时滞的思想设计最优输入整形器。仿真结果表明,在最优输入整形器的控制下,80／20t桥式起重机载荷最大摆动角度为0．036rad,与无输入整形器控制情况相比,载荷的最大摆角降低了95％。     

A fuzzy-logic antiswing controller for three-dimensional overhead cranes

In this paper, a new fuzzy antiswing control scheme is proposed for a three-dimensional overhead crane. The proposed control consists of a position servo control and a fuzzy-logic control. The position servo control is used to control crane position and rope length, and the fuzzy-logic control is used to suppress load swing. The proposed control guarantees not only prompt suppression of load swing but also accurate control of crane position and rope length for simultaneous travel, traverse, and hoisting motions of the crane. Furthermore, the proposed control provides practical gain tuning criteria for easy application. The effectiveness of the proposed control is shown by experiments with a three-dimensional prototype overhead crane.     

基于动态变量优化的起重机反摆控制研究

提出了起重机——吊具的双摆振动模型和反摆控制策略，并运用动态变量优化算法计算了系统反摆控制过程的最优控制律。仿真结果表明：这里所提出的双摆振动模型和反摆控制策略，能够快速、有效地实现系统的反摆控制和车轮的定位控制。并且这里反摆控制策略可提高起重机(或小车)的运行速度。