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原文传递港口起重机智能制动系统的研究

论文题名：	港口起重机智能制动系统的研究
关键词：	港口门座起重机;变频器;传感器技术;闭环控制;智能制动系统
摘要：	工业制动器是保证整机和各机构正常工作的重要部件，具有十分广泛的应用范围。其中电力液压推杆制动器具有控制简单、运行无噪音、动作性能平稳（无冲击或冲击很小）、故障率极低、寿命长、运行和维护成本低”等诸多优点，目前被广泛应用在运输，矿山，港口码头，冶金等重型机械上。　　但是电力液压推杆制动器一般靠松闸装置松闸，靠上闸弹簧力产生制动力，一旦弹簧长度调节好，弹簧力大小和制动力矩便确定了，制动力矩不能根据不同的负载或者工况改变。如果设备工作时速度低、载荷小会引起制动过猛，造成较大冲击;如果载荷大、速度高时又会造成制动时间过长，设备或物品不易达到准确的停放位置。因此，制动器的实际使用单位迫切希望能够研制一种按预定规律控制制动力矩变化或达到自适应载荷、速度变化的智能制动器来取代传统机械式制动器工作，并且希望这种智能制动器具有在线检测功能，比如检测摩擦材料的磨损量和最高实时温度，以保证制动器工作的安全性。　　本文以应用广泛的电力液压推杆制动器为基础，以港口门座起重机起升机构为对象，研究与设计其智能制动系统及实时检测、反馈系统。设计的制动器能根据不同的载荷，不同的运行速度智能调节制动力矩，使其在预定的时间内匀减速制动。运用PLC与变频器相结合的变频技术，通过改变制动电机的工作频率对液压推进器进行控制，从而控制制动力矩，构建出制动控制器的开环系统。通过传感器技术测量制动轮上的实际力矩反馈至PLC比较器，结合PID（比例，积分，微分）技术进一步控制制动力矩的准确性，构建PID闭环反馈系统。研究设计制动器的实时检测系统，通过温度传感器检测摩擦片的温度，当超过许用值时制动系统及时断电，实现支持制动。　　所开发的系统将制动器与PLC相结合，克服了传统的制动器制动力矩不可调节的缺点，充分发挥了PLC编程方便、控制灵活、适应性强的优点，提高了控制系统的准确度。该系统能有效减少制动时载荷对系统的冲击，提高结构的稳定性及起重机的使用寿命，闭环控制能对制动效果有较为精确的控制，实用性强，具有一定的推广价值。
作者：	陈弼
专业：	机械设计及理论
导师：	胡吉全
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文