基于模糊控制理论的旋转起重机消摆控制器设计文献综述

 2022-01-09 06:01

全文总字数:8011字

文献综述

一、选题的背景及意义

近些年来中国的经济发展迅速,大型旋转起重机在大型港口以及仓库中的应用日益广泛,作用越来越重要,随之而来的问题是旋转起重机在搬运物体的过程中,物体会发生类似单摆晃动似的振动,这一方面给作业工人的生产安全带来了极大的隐患,另一方面在生产过程中耗费大量时间等待被搬送物体到达目的位置后的振动自然衰减,直至静止,这大大降低了劳动生产率。现在对于旋转起重机负载振动的研究也主要在于由风导致负载的振动。

旋转起重机负载摆动是指旋转起重机在运行动时吊钩产生的周期性摆动。该摆动几乎为无阻尼振动,其振动持续时间长,靠空气阻力自然消摆要占用很长的不必要工作时间。负载摆动还给旋转起重机机身带来了周期性的外力,给作业工人带来了极大的危险。旋转起重机的非匀速运动使系统成为参数不确定系统,加大了控制器设计的难度。有经验的操作工人会根据自己的多年工作经验调节和控制电机的起制动过程,进而能控制货物不引起载荷摆动,提高劳动生产率,这证明了消除载荷摆动实现起重机自动化的可行性,同时也证明了本课题的可行性。但这种控制是基于经验的手工操作,失误常常出现,因此本文提出一种基于模糊控制理论的消摆控制器设计理论。

二、国内外研究现状

随着我国企业生产管理水平的提高,现有旋转起重机的电控装置已越来越不适合生产的要求。传统的电控设备基本上为手动控制,己不能适应自动化流水线作业及某些环境恶劣场合的应用。旋转起重机的摆动是影响装卸货物效率的主要原因,设计一种控制器,它不依赖于吊车司机的操作经验,可以有效的提高吊车的装卸效率,减轻司机的工作强度,是实现港口、厂矿装卸自动化的趋势。

1.国内研究现状

朱建均等[1]重点研究了起重机开环/闭环控制方案,在研究吊钩运动和有效负载运动之间的关系同时探索仅基于吊钩运动的控制器或无感传感器方法。

河南科技大学的范波等[2]针对桥式起重机运输过程中,台车牵引吊绳引起负载惯性摆动的问题,提出了基于负载能量耦合的桥式起重机定位消摆控制方法。

郑州职业技术学院的王徽[3]在分析变频器消摆原理的基础上,提出一种基于吊钩状态反馈的消摆方案。该方案采集载荷质量、吊钩摆长、吊钩角度,对电机的控制出力进行一定程度的预判;确定吊钩的实际摇摆状态,更为精准地抑制载荷摇摆。

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