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集装箱起重机自动防摇控制方法的研究
| 论文题名： | 集装箱起重机自动防摇控制方法的研究 |
| 关键词： | 港口起重机;集装箱起重机;防摇系统;自适应PID控制器;模糊控制 |
| 摘要： | 为了推进现代物流运输事业的发展，提高集装箱起重机的装卸效率，那么就使得集装箱起重机朝着更加大型化、快速化、智能化的方向发展，而实现这个目标需要解决的首要问题是实现小车定位与吊载减摇的同步控制。目前在港口起重机上普遍使用机械式防摇和电子式防摇的方法来达到减摇消摆的目的。但机械式防摇的可靠性较差，控制效果并不理想；电子式防摇则较依赖系统数学模型的精确程度，无法根据系统的实时变化来在线整定参数。 针对集装箱起重机的实际运动特点，本文采用分析力学中广义坐标下的拉格朗日方程建立了防摇系统的动力学方程，并在工程实际和允许范围内通过合理的简化方法，使非线性化的数学模型线性化，再将简化都的模型通过拉帕拉斯变换使其成为经典控制的传递函数模型。 集装箱起重机是集非线性、时变性、不确定性及强耦合性为一体的复杂系统。在集装箱起重机防摇系统的常规 PID校正回路上添加模糊控制器，在Matlab/Simulink软件环境中，设计适合系统动态特性的控制小车位移的模糊自适应 PID控制器以及控制吊载摆角的模糊自适应 PID控制器，对其进行仿真分析发现，当系统出现扰动时，模糊自适应PID控制器就会表现出适应能力有限、控制精度下降等缺陷。 为了解决这个问题，需要对模糊自适应PID控制器中的模糊控制模块在自适应方面进行改进。通过对比分析，决定采用量化、比例因子自调节的防摇模糊控制系统，并设计系统模型变参数实验以及外界信号干扰的实验，改变集装箱起重机起升钢丝绳的绳长和吊载的质量，以及在系统中引入不同类型的干扰型号进行仿真分析结果表明，量化、比例因子自调节的防摇模糊控制系统的控制精度高，对系统内部扰动和外部绕的那个的适应能力强，具有更好的动他、静态性能和鲁棒性，因此具有更强的实用潜力。 |
| 作者： | 崔建勋 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 肖汉斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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