智能化塔式起重機(jī)欠驅(qū)動(dòng)控制算法研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，塔式起重機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的用途越來(lái)越廣，然而負(fù)載在調(diào)運(yùn)過(guò)程中的擺動(dòng)問(wèn)題會(huì)給施工帶來(lái)安全隱患，這也成為了目前關(guān)注的焦點(diǎn)。塔式起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)日益復(fù)雜化，核心控制器與外圍設(shè)備的通信量大大增加，導(dǎo)致現(xiàn)有的控制裝置已無(wú)法滿足這種集成化和高性能的要求。因此，探索與研究一種可靠有效的防擺、消擺方法對(duì)于安全施工有著重大的意義，同時(shí)設(shè)計(jì)一款新型穩(wěn)定的高性能控制器對(duì)于提升塔式起重機(jī)的安全操作、實(shí)現(xiàn)控制算法以及建立設(shè)備之間的通信越來(lái)

2、越重要。
　　本文首先介紹了課題的來(lái)源、背景和意義，對(duì)塔式起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了論述。針對(duì)幾種典型的控制策略，介紹了在不同控制方法下起重機(jī)防擺、消擺研究所取得的成果；在此基礎(chǔ)上提出了當(dāng)前塔機(jī)控制方面亟待解決的問(wèn)題。其次通過(guò)對(duì)比研究了全驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)和欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)在控制算法上的區(qū)別。結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)的拉格朗日建模方法，給出了欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的拉格朗日建模的步驟；根據(jù)塔式起重機(jī)的實(shí)際工作情況，抽象并建立了三維的塔機(jī)模型，并應(yīng)用拉格朗日建模的

3、步驟給出了三維塔機(jī)模型的具體表達(dá)式，將其線性化后利用Simulink仿真得到了被控制量的輸出曲線，從而在一定程度上驗(yàn)證了建模的合理性。再次，在得到的三維動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，采用欠驅(qū)動(dòng)控制理論中的部分反饋線性化法對(duì)塔機(jī)控制系統(tǒng)的控制量進(jìn)行了變換，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸入量與輸出量的解耦后，系統(tǒng)形成了閉環(huán)。在Simulink中搭建了完整的塔機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)并通過(guò)在不同的初始狀態(tài)下得到的仿真結(jié)果證明了該控制方法對(duì)于塔機(jī)防擺的有效性和快速性。再次，充分利用