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港口集装箱起重机智能防摇控制系统研究与仿真
| 论文题名： | 港口集装箱起重机智能防摇控制系统研究与仿真 |
| 关键词： | 港口机械;集装箱起重机;起重机防摇;计算机控制 |
| 摘要： | 随着生产的扩大化，物料搬运设备在生产过程中应用越来越广，作用越来越大，水上运输在整个世界物流系统中占有相当大的比例，而港口起重机在水上运输中又起着特殊重要的作用。因此研究如何提高港口起重机的生产率显得相当重要。而影响港口起重机生产效率的主要因素为吊重的摆动。因此消除或控制吊重的摆动对提高起重机的工作效率，减少装卸作业安全生产隐患具有重要意义。 本文对起重机防摇控制研究的国内，国外现状进行了综述，在分析起重机物理模型的基础上，建立了岸边集装箱起重机的非线性数学模型，并以此为基础在SIMULINK环境下建立了非线性的仿真模型。根据起重机系统的非线性模型，本文设计了起重机小车定位和吊重摆角PID控制器，并用NCD对PID控制器进行了优化设计，并且可以在可变参数在一定范围内变化的情况下，对参数进行优化。由于实际起重机在运行中自身的非线性和摩擦及风等引起的不确定性，使得起重机的建模过程中，很难用精确的数学模型来反映出现实中起重机的实际动态过程。为了更精确的控制吊重摆动对起重机的影响，本文以SIMULINK仿真系统为平台，对起重机系统进行了动态特性仿真分析，并总结了系统参数变化对起重机系统产生的影响。然后利用输入整形技术进一步建立了起重机非线性系统输入整形控制器，并基于仿真结果讨论了设计的控制器的性能。通过仿真分析，两种控制器可以在位置很小的超调下迅速达到目标位置，同时能够消除摆动，很好的实现了控制目标，并且在绳长，吊重等物理量变化时，具有一定的鲁棒性。 |
| 作者： | 郭立观 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 孟文俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原科技大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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