原文传递
挖泥船抓斗自动平挖电气控制系统研究与设计
| 论文题名： | 挖泥船抓斗自动平挖电气控制系统研究与设计 |
| 关键词： | 抓斗;智能控制系统;自动平挖;挖泥船;系统设计 |
| 摘要： | 本文在分析抓斗平挖力学及动力学模型基础上，得出抓斗平挖时支持绳及开闭绳收放绳量关于时间的函数关系式，为实现大型抓斗式挖泥船的自动平挖功能提供理论研究依据。结合武汉理工大学物流学院院内2t固定吊电气系统改造及设计，组成抓斗自动平挖试验台。通过前期抓斗在岸上挖取黄沙的实验，设计和完善抓斗平挖控制系统，为后期新型智能化大型抓斗式挖泥船样机研制提供技术储备。该试验台在抓斗挖掘时要求具有较高功能及性能的要求，使得试验台电气控制部分的研究和设计是该试验台能实现预期的功能及性能要求的重要保证。 本文首先简要介绍试验台组成及性能要求，并详细分析了试验台主起升机构的运行特点，将抓斗平挖控制系统看成是两个高精度的交流位置伺服控制系统。从而提出了以DSP作为抓斗平挖控制器，PLC作为系统指令控制器，变频器作为电机调速装置，将带有专用VB程序软件PC机作为上位监控调试平台的电气控制方案。针对试验台的控制挖掘精度要求，系统采用高精度的光电编码器对起升和开闭钢丝绳进行位置检测。通过DSP对钢丝绳收放量理论值与现场检测值进行对比，将通过控制算法的计算结果以RS232通信方式传给PLC。PLC根据结果控制变频器，变频器驱动电机，电机带动卷筒使抓斗的支持与开闭钢丝绳收放量严格快速跟随抓斗平挖的理论给定量，以保证抓斗在每个挖掘点的高速准确定位，从而实现抓斗的自动平挖功能。 本文针对抓斗平挖控制对象详细设计了主起升机构系统控制方案，系统硬件设计:起升及开闭电机的变频驱动电气图、DSP控制器电路原理图、PLC控制电气图等。软件设计:DSP、PLC程序的设计思路、VB监控界面程序设计等。该试验台经过反复调试和措施的改进，满足了挖掘精度为±10cm功能及性能要求，从而达到试验台试验预期目标。 |
| 作者： | 周栋梁 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 徐沪萍 |
| 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 |
检索历史
应用推荐
