基于模型参考的门座起重机动态称重研究

• 作 者: 温建明
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 门座起重机 动态称重 模型参考 Householder变换 最小二乘法

随着社会经济的发展,港口码头的货物吞吐量越来越大,门座起重机作为港口码头重要的装卸机械发挥着重要的作用。为了提高企业的效益,对门座起重机提出了新的要求:希望货物在装卸动态过程中就能进行称重与计量。目前的门座起重机动态称重系统由于只对动态称重信号作简单的数字滤波处理,缺乏更深一层的信号处理技术,所以系统的精度难以得到很大的提高,本文力争从信号处理方法上加以解决。论文首先介绍了现有门座机称重装置的典型结构组成及门座机的负载动载数学模型,然后对其存在的问题进行了分析,提出了设计基于模型参考的自适应动载滤波称重结构的方法,然后详细介绍了自适应动态模型的动载滤波原理,以及门座机动态称重质量的零位自辨识与校正方法。在确定了系统的参考模型后,门座机的动态称重问题转化为了参考模型的参数辨识问题。辨识算法上,为了兼顾动态称重的快速性和准确性,采用了基于Householder变换的自适应最小二乘法,其具有抗方程病态性好,稳定性好,计算量小,跟踪性好等优点。另外,在实际应用中,考虑到高频干扰、数据突变等因素的影响,对直接采集到的数据进行了预处理。通过对动态称重信号干扰因素的分析,采用两步预处理的方法:第一步采用数字低通滤波方法,滤除高频率段的干扰噪声;第二步采用优化算法拟合出信号中周期性低频干扰信号,并予以消除。系统实验结果表明,本文提出的模型参考自适应动载滤波方法是可行的,达到了实验提出的技术要求,同时获得了较高的动态称重精度,对于今后系统的实用化开发具有很好的参考价值。