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吊车作为一种搬运工具,在工业生产中发挥着重要的作用.但是,由于吊车自身结构的原因,使得货物在吊运过程中不可避免会产生摆动,从而影响吊运效率的提高;如何有效地消除货物在吊运过程中的摆动以提高吊车的工作效率是长期以来国内外控制领域研究的一个典型问题.在目前国内的防摆控制研究中,由于缺少合适的实验平台,众多的研究只能局限于计算机软件进行仿真验证.针对这种情况,该文结合"哈工大实验设备开发基金",在开展吊车防摆控制技术研究的同时研发了吊车防摆控制实物仿真系统.根据吊车系统的物理模型,该文采用拉格朗日方程建立了系统的数学模型.针对吊车模型为一个激励不足的非线性耦合系统,介绍了一种部分解耦的非线性控制方法.对于吊车系统的小车位置和摆长首先通过精确线性化的方法实现其解耦和线性化,然后进一步设计了全状态反馈控制器,从而保证了它们的伺服性能;而对于吊车系统的重物摆动角度,通过对系统模型的分析,只需要适当修改位置控制器就可以保证其全局稳定,从而达到消摆的目的.数字仿真实验表明该方法能同时实现吊车系统变绳长定位控制和重物防摆的功能,从而提高吊车的运行效率.对于实物仿真系统的研发,该文主要进行了吊车实验装置外控平台电气部分的设计并实现了以工业PC为核心的吊车防摆控制系统,该控制系统以PC机编程实现吊车自动行走的控制算法,PLC编程实现吊车行走过程中的限位保护和急停功能.最后通过PC机编程实现了部分解耦非线性控制算法,并进行了实物实验;为了有所比较,同时进行了定摆长防摆控制和不加防摆控制两轴联动的实验,通过对实验结果的对比和分析,证明了该文提出的控制算法对于提高吊车的运行效率是有效的.