橋式起重機(jī)先進(jìn)控制研究.pdf

1、橋式起重機(jī)作為現(xiàn)代物流裝備之一,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)場(chǎng)合,消除或控制吊重的搖擺對(duì)提高起重機(jī)工作效率和安全性具有重要意義。吊重防搖控制技術(shù)是起重機(jī)作為現(xiàn)代物流裝備所必需具備的功能之一,對(duì)橋式起重機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析是解決起重機(jī)快速對(duì)位和吊重防遙問(wèn)題的基礎(chǔ)。
　　 本文首先采用拉格朗日方法推導(dǎo)具有普遍意義的橋式起重機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程——三維、二維和一維橋式起重機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。在合理的范圍內(nèi)對(duì)起重機(jī)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化,得到橋

2、式起重機(jī)系統(tǒng)的線性動(dòng)力學(xué)方程——三維、二維和一維橋式起重機(jī)系統(tǒng)的線性模型,為研究橋式起重機(jī)防擺問(wèn)題提供了理論依據(jù)。
　　 針對(duì)吊重?cái)[角等變量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的難度和成本,利用小車(chē)位置信息設(shè)計(jì)全狀態(tài)觀測(cè)器。通過(guò)設(shè)置全狀態(tài)觀測(cè)器重構(gòu)相關(guān)狀態(tài)變量空間,從而將包括小車(chē)位置在內(nèi)的所有狀態(tài)變量的估計(jì)信息,提供給防搖控制系統(tǒng)。
　　 論文采用極點(diǎn)配置的狀態(tài)反饋控制方法、線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)最優(yōu)控制及比例積分微分(PID)控制方法,對(duì)起重

3、機(jī)防擺問(wèn)題進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明,上述現(xiàn)代控制方法具有一定的局限性。在對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上,將徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)PID控制算法應(yīng)用于橋式起重機(jī)吊重防擺系統(tǒng)中。利用二個(gè)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)PID控制器對(duì)小車(chē)的位置和負(fù)載的擺動(dòng)分別進(jìn)行控制。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力,在線整定PID控制器的比例(P)、積分(I)和微分(D)三個(gè)內(nèi)部參數(shù),實(shí)現(xiàn)具有最佳參數(shù)組合的PID控制。仿真結(jié)果表明,該算法對(duì)起重機(jī)定位無(wú)