基于滑模控制的集装箱起重机防摇控制

针对集装箱起重机这类欠驱动系统,基于智能控制的方法,提出一种基于滑模控制的防摇方法。该方法先通过对集装箱起重机的数学模型进行线性化运算,然后设计2种滑模控制器,对线性简化的模型进行滑模控制,通过李雅普诺夫方法来证明所进行的滑模控制的有效性。通过Matlab的Simulink来搭建仿真模型,仿真模型的图形结果验证了该方法对于集装箱起重机系统防摇控制方面的有效性。     

起重机吊重防摇CAN控制系统智能节点设计

起重机吊重防摇控制主要采用吊重、小车、大车等运动状态信息反馈控制小车和大车电机及吊重起升电机的驱动．进而控制小车和大车的运动状态来达到防止和衰减吊重防摇的目的。考虑到CAN总线的使用特点、控制系统中传感器位置分散和起重机的工作特点，利用CAN总线构建防摇控制系统。用单片机PIC16F877设计了CAN总线智能节点，很好地解决了控制系统中硬件可能受到的干扰抑制问题，单片机控制CAN控制器由CAN驱动器经CAN总线发送和接收现场实时数据。CAN总线智能节点的设计是基于DSP的防摇控制系统设计的前期内容之一。     

门式起重机虚拟仿真培训系统研究

介绍了虚拟仿真的门式起重机操作培训系统的组成及实现。重点介绍了虚拟仿真平台的建立和所采用的关键技术。虚拟仿真培训功能的设计与实现，不仅克服了传统的场地培训方式带来的缺点，而且提高了培训的逼真性。更重要的是可以为今后实现远程教学和开发为铁路货场服务的分布式虚拟现实应用系统打下基础。     

基于Vega的塔式起重机视景仿真系统研究

为设计塔式起重机视景仿真系统,达到塔式起重机模拟驾驶的效果,本文根据塔式起重机的运动特性建立动力学模型,基于VC++编辑平台,通过Vega软件对实体模型进行实时驱动,开发出一套塔式起重机模拟驾驶视景仿真系统,研究和分析了系统设计、开发流程及关键技术问题.仿真结果表明本系统具有较高的真实度,满足塔式起重机视镜仿真的要求,能够达到模拟训练的目的.     

一种基于虚拟现实的舰载特种起重机仿真系统

综合考虑了处于研究起步阶段的舰载起重机本身特点及其工作环境,提出了一种基于虚拟现实的舰载特种起重机仿真系统总体结构方案,介绍了该系统的主要功能和特点。为进一步研究舰载特种起重机的运动和控制规律建立了实用的仿真模型,为舰载特种起重机的海上作业提供了重要的仿真环境,对指导实际工作有着重要参考价值。     

基于实时网络的半物理仿真

复杂系统半物理仿真涉及的物理效应设备数量多、设备间通信量大,采用普通的串并口通信方式,连接复杂且可靠性差.该文针对此问题提出了一种基于实时网络的复杂系统半物理仿真实验方法,并以某型无人机飞控系统半物理仿真系统架构为例,验证了实时网络用于复杂系统半物理仿真实验的可行性.     

基于降维观测器的起重机吊重防摇系统研究

对直流电压控制桥门式起重机小车驱动电机的小车吊重动力学系统,设置降维观测器,用小车位置和速度信息对摆角、摆角角速度和驱动力进行估计,从而解决了工程实际中这些状态变量不易直接测得的问题.为了防止吊重摇摆,采用全状态反馈形成吊重防摇的闭环控制系统,并给出了控制系统结构以及降维观测器和反馈控制器增益参数的确定方法.仿真结果表明:各状态变量能从观测时间开始消除重构误差;吊重摆角能在小车指定位置和时间内衰减为零,其余状态变量也有良好的动态特性.     

燃气轮机半物理仿真系统及燃油调节性能研究

该文给出了燃气轮机系统的数学模型,建立了具有功能分立的半物理实时仿真平台.对Windows NT下实现实时仿真应注意的问题进行了探讨,有效地解决了模型计算的实时性以及各系统之间的数据通讯.最后还利用该仿真平台及实际燃油调节系统进行了燃气轮机动态特性的试验研究,结果与实际系统基本一致.     

基于免疫遗传算法优化的集装箱桥吊防摇控制

桥吊系统存在严重的非线性,如果采用常规的PID控制器很难对其有较好的控制效果.可以采用基于遗传算法优化模糊控制器的方法对其控制,但采用普通遗传算法优化模糊控制器具有收敛慢的缺点,因此,本文提出了基于免疫遗传算法优化模糊控制的方法.仿真结果表明该控制器对桥吊防摇有很好的控制效果.且这种控制方法对于参数未知,时变负载扰动大的系统具有很好的工程实践价值.     

基于物理引擎的汽车起重机实时仿真

为提高仿真系统的运行效率和扩展性,提出了层次模型的汽车起重机模型组织方法。该模型按整车各部件之间的关系逐层分解,将独立的部件组织成树状结构。对独立模型方案和层次模型方案进行了比较,证明了层次模型可减少运算量,并具有良好的扩展性。分析了物理引擎的理论基础和求解过程,以及三维图形引擎的渲染流程,研究了物理引擎求解结果驱动三维图形实时渲染的实现方法,建立了某型全路面多轴汽车起重机的层次模型。汽车起重机的驾驶和吊装仿真实例结果表明了物理引擎求解的可行性以及层次模型的有效性和扩展性,从而为其他类型汽车起重机模型组织提供了可行的解决方案。     

基于T-S模型的集装箱桥吊防摇H∞控制

集装箱桥吊是一个不确定非线性系统, 但是把它作为一个不确定系统来研究却很少, 本文使用了基于T-S模型的H_∞控制把系统可稳和H_∞控制转化为解一系列矩阵不等式(LMI: linear matrix inequality)的问题, 得出最优的反馈矩阵, 设计出基于T-S模型的H_∞控制器. 并把这种方法进行了仿真, 结果表明这种方法简单可行, 并且具有很好的鲁棒性.     

基于xPC的飞行控制系统半实物仿真设计

利用Matlab的xPC目标工具在仿真回路中引入飞控计算机、传感器等实物部件,设计了某型飞机飞行控制系统的半实物仿真系统.根据飞行控制系统的原理特点设计了数据采集卡与信号转换处理电路,并在VC 6.0环境下对系统软件进行了编制.仿真结果表明:该半实物仿真系统具有较高的仿真置信度和可靠度.     

基于可视化仿真技术的集装箱港口多式运输系统研究

采用可视化仿真技术研究集装箱港口物流系统。首先,对集装箱港口多式运输作业系统的排队网络进行了分析。其次,抽象仿真对象并对仿真模型的总体结构进行设计。然后,采用仿真软件Arena进行仿真建模,分别对泊位子模型、水平运输子模型、堆场子模型、铁路场站子模型和大门子模型进行实体流程的分析和建模。最后,实现系统的二维和三维可视化仿真。     

45 t岸边集装箱起重机可视化装配仿真

为缩短岸边集装箱起重机生产制造过程中的装配周期并降低成本,针对某45 t岸边集装箱起重机,基于面向装配设计的方法引入可视化虚拟装配技术,运用CATIA对其进行虚拟装配仿真分析,确定零部件装配层次关系,设计零件的部装、预拼装和总装等部分的整体装配流程.在CATIADMU平台建立基于仿真试拆卸的装配路径规划流程,并以运行小车滑轮组为例分析装配路径规划并进行装配干涉检查.该方法可以直观地显示出各零部件的可装配性,优化岸边集装箱起重机装配结构.     

基于仿真模型的集装箱码头排队系统分析

基于Witness仿真软件建立了集装箱码头桥吊服务系统的排队系统仿真模型,通过对M/M/m排队系统参数分析,发现随着服务台数量的增大,排队系统的性能逐渐变好。各指标的变化曲线存在拐点,拐点之后变化幅度不再明显,此拐点对应的x坐标值就是桥吊配置数量的最佳值。通过对比不同排队模型进行仿真分析,认为集装箱码头桥吊服务系统的M/M/m排队系统的工作能力和效率都更高,且性能更容易改善。研究结果对码头其它节点的排队系统的分析也有参考价值。     

集装箱装卸桥仿真系统

为了降低集装箱装卸桥操作与维护的培训成本,提出集装箱装卸桥仿真系统的设计方法.考虑到实用性,设计的电气控制系统采用两类不同的驱动系统,即起升与大车共用1套交流变频调速驱动系统,小车与臂架俯仰共用1套直流调压调速驱动系统.为了提高控制系统的先进性,在90-30 PLC的控制模块中增加网络通讯模块,可以实现网络通讯.该系统已投入使用,实践表明可以很好地帮助学员提高驾驶仿真训练以及分析与排除电气设备故障的能力.     

基于OpenGL技术的集装箱仿真系统的研究与开发

对靠近海岸线的物流园区集装箱堆场进行研究,发现台风或大风经常造成集装箱吹落或倾覆,这样造成很大的经济损失.研究利用VC和OpenGL开发一个可视化的集装箱仿真系统,该系统通过气象部门所提供的风速,能够预测物流园区中的集装箱是否安全.系统使用OpenGL中的纹理映射和视点变换,并以一种直观的、可视化的方式呈现给现场操作人员.现场操作人员可以根据系统的提示信息,在台风来临之前对将会被台风吹落的集装箱做好加固措施,以达到减小经济损失的目的.     

基于OSG粒子系统的雪景模拟

为了模拟真实降雪场景,建立逼真的雪景仿真系统,提出了一种基于OSG (open scene graph)粒子系统的仿真模拟技术,建立以雪粒子受力情况分析为核心的自定义雪粒子模型.该模型分析了雪粒子的具体受力情况,随机确定雪粒子的各初始属性,并在每帧中动态的赋予雪粒子不同的风力值以模拟真实降雪场景中的风力情况,解决了传统模型中雪粒子受力不够真实的情况.实验结果表明,自定义雪粒子模型能够更加真实的模拟降雪场景,具有逼真的仿真效果.     

面向哈佛体系结构的集装箱码头场桥作业调度

集装箱码头堆场作业调度问题一直是国内外相关研究的热点和难点,但由于码头作业的动态性、开放性、强耦合性和复杂性,堆场主要装卸设备场桥的调度配置问题一直未能有较好的解决方案。故提出面向哈佛体系结构的基于Agent建模和仿真模式,并将计算机操作系统中的磁盘臂调度算法和基于仿真的优化思想引入到上述模型中。通过构建相应的多Agent系统仿真得出敏捷高效鲁棒的场桥调度和配置解决方案,从而帮助集装箱码头提高服务水平和竞争力。     

基于虚拟现实技术的灾难事故仿真系统

根据对灾难仿真系统的实际构建经验,运用虚拟现实技术设计了灾难事故仿真系统.该系统可模拟化工系统灾难事故的发生、发展,是灾难仿真用于研究和演练的有效平台.将虚拟现实技术用于石化系统的灾难事故的仿真,这属于新领域的探索.引入泄露、扩散、爆炸等模型呈现事故的动态发展过程,体现化工灾难的特点.对于如何运用虚拟现实技术结合灾难仿真机理模型进行仿真实现的思路上进行了有益的探索.技术成果对今后基于灾难仿真的应急预案的研究、制定和演练工作提供了基础平台.文章对于灾难事故分析、预防、制定和应急演练都有应用前景.北京华康达公司研制出的该仿真系统能较好的模拟出化工企业的灾难事故发生、发展的过程.在大型石油、石化企业得到了应用,并取得较好的仿真效果.