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.     

桥式起重机运行过程中的消摆控制

针对桥式起重机工作过程中由于偏吊、风载或控制不当引起的2阶段加减速[1]法无法消除的吊重摆动,通过建立起重机吊重摆角非惯性系模型、根据能量守恒定律推导了小车运行过程中如何通过梯形速度变换来防摇的策略,并使用Matlab拟合简化了算式,提出了具体的防摇策略.将该策略使用小车——吊重系统动力学模型进行仿真,证明该策略有效.     

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。     

集装箱摇摆分析与减摇吊具结构设计

针对铁路门式起重机装卸集装箱时的摇摆问题,建立了数学模型,推导了摆动角度的解析式,讨论了集装箱和吊具的质量、钢丝绳长度、小车运行初速度、小车制动力等重要参量对吊运中集装箱残余摆动的影响。在MATLAB上对集装箱摇摆进行了仿真分析,不同参数的变化对集装箱摇摆影响敏感度不同,进行了集装箱减摇吊具的结构设计及试验分析。结果表明,钢丝绳长度和小车运行初速度的变化对集装箱残余摆动的影响灵敏度更大;减摇集装箱吊具通过控制吊重偏角,实现了减摇目的,提高了工作效率,能够满足铁路生产需要。     

起重机吊重系统三绳机械减摇装置设计

船舶海上作业过程中存在起重机吊重摇摆问题,影响着操作的安全性。本文根据这一问题,设计了一种三绳机械减摇装置,其主要的目的是为了减小吊重摆幅,满足船舶作业的实际操作需求。本文主要是对起重机吊重系统三绳机械减摇装置设计进行了探讨,旨在进一步提升起重机吊重系统的减摇效果。     

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.     

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。     

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。     

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.     

基于状态重构的铁路门式起重机状态反馈力控制吊重防摇系统的设计

为防止集装箱在目标位置和期望时间时摇摆,通过建立工程实用的起重机小车集装箱系统动力学方程,采用全状态反馈控制起重机小车驱动力从而控制状态变量。为了解决工程实际中摆角和摆角角速度难以测量的问题,设计了状态观测器,通过唯一测得的小车位置信息重构系统状态变量获得状态变量估计信息。用类似二阶系统性能分析方法推导出反馈控制器的调节参数公式和状态观测器的增益参数公式。仿真结果表明：状态观测器在0．6s时可以消除重构误差,重构精度高,观测过程明显较反馈调节过程快;状态反馈控制方法可行;摆角和小车位置等状态变量均有期望的动态响应,达到了集装箱防摇控制的目的。     

应用于起重机稳钩控制的自适应神经模糊推理系统

提出一种基于自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的控制方法应用于起重机的稳钩控制,该方法采用反向传播算法（BP）和最小二乘算法（LS）的混合算法对小车—吊重系统样本数据进行学习,调整各变量的隶属度函数,自动产生模糊规则。仿真结果表明,这种控制方法对小车—吊重系统的摇摆角度和小车位置的控制过程具有良好的动态性能和较强的鲁棒性能,说明了自适应神经模糊推理系统在起重机稳钩控制中的有效性。     

起重机非线性摇摆系统的仿真和分析

本文将MATLAB和SIMULINK仿真工具相结合应用在起重机非线性摇摆系统的建模和仿真上,发挥了MATLAB计算功能强大和SIMULINK仿真简便直观的优点,提出了通过控制小车加(减)速时间的方法并进行了仿真,结果表明对于抑制吊重摇摆是十分有效的。     

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。     

基于MSC.ADAMS的起重船吊物系统动力响应仿真分析

波浪载荷作用会引起起重船吊重的大幅摆动,从而导致海上作业被迫停工。文中根据拉格朗日方程建立了吊物系统摆振三维非线性动力学微分方程。采用虚拟样机技术进行了多缸体系统动力学数值仿真分析研究,并对系统一些参数进行了讨论分析,包括吊索长度、起吊速度等,所得结论可为海上施工提供有益参考。     

Adaptive sliding mode control of overhead cranes with varying cable length

An overhead crane transports cargoes of various weights and volumes depending on the operation case. Friction factors characterized by damped coefficients are changeable in terms of the operating environment. In this study, an adaptive version of the sliding mode control of a crane system is developed in the case of no priori knowledge of the payload mass and damped elements. Using two inputs, namely, trolley driving force and cargo lifting force, the proposed adaptive robust controller simultaneously executes four duties, including tracking the trolley, hoisting the cargo, keeping the cargo swing small during transient state, and completely eliminating the payload angle at steady destination. Numerical simulations and experiments are conducted to investigate the quality of the proposed controller. The results show that the proposed controller works well and all system responses are asymptotically stabilized.     

基于DASYLab软件的虚拟仪器设计与应用

结合虚拟仪器的构成特点与优势,利用DASYLab软件设计了动态应变信号采集分析系统,用于采集组合梁模型在运动小车作用下的应变值,并对采集信号进行拟合与输出显示。在桥梁工程检测中应用该系统进行动态应变测试,取得了比较满意的效果。