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港口卸船机抓斗运行轨迹优化方法研究
| 论文题名： | 港口卸船机抓斗运行轨迹优化方法研究 |
| 关键词： | 卸船机;模糊智能控制;数学模型;优化设计 |
| 摘要： | 港口抓斗式卸船机是港口装卸作业的主要起重设备。为了适应装载量不断增加的趋势，提高港口劳动生产效率，同时，减轻港口工人劳动强度，应用新技术进行技术改造势在必行。 目前，国内、外已有很多科研院校和港口企业进行了相关的研究，取得了很多先进的成果，并已应用于生产。其中，ABB公司的GPO系统最为典型，该系统功能包括全自动卸船操作、全自动操作时的卸船机过载控制、优化的抓斗运行轨迹计算以及抓斗摆动控制。 本论文在参考了国内、外的各种研究文献的前提下，分析了卸船机抓斗和小车的运行规律，提出了根据熟练司机的操作过程而建立的优化数学模型，该模型包括了抓斗和小车运行过程中的启动、防摇、匀速和抛料的全过程。本论文将这四个阶段当作一个整体来进行了研究，在整个过程中，小车匀速运行的距离越长，相对整个系统运行的时间就越短。因此，必须加快启动和防摇的过程，使小车和抓斗尽快进入无摆动匀速运行阶段。在整个过程当中，小车的水平运行和抓斗的垂直起升是同时存在并在很多时候是同时进行的。在以往的研究中，一般是根据工作条件，给定抓斗一个根据经验估计的固定的起升速度，然后再控制小车的加、减速度来控制整个系统。本论文应用模糊智能控制技术对各个阶段进行了控制，其中，在第一阶段并没有给定抓斗的起升速度，而是通过控制使其得到合适的加速度，并且关键的优化点是使启动阶段小车的水平输出加速度和抓斗的垂直起升加速度之间得到一定程度的相互匹配。在最后阶段改进了停车卸料的工艺，计算出了小车的制动抛料点。最后提供了如何在PLC中实现算法的程序框图。在这个过程中，既达到了消除摆动，提高运行效率的目的，又使得小车和抓斗之间的运行速度得到了匹配，在最后阶段实行抛料，缩减了循环时间，提高了劳动生产效率，使卸船机在一个循环过程内运行过程得到了优化。 |
| 作者： | 马丽 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 李志俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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