基于plc的高空作业平台调平控制系统研究

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1、密级：公开工学硕士学位论文基于PLC的高空作业平台调平控制系统研究DesignofLevelingControlSystemforaHighLiftPlatformBasedonPLC培养单位：机械工程学院专业：检测技术与自动化装置研究生：高兰指导教师：高文中正高工二○一六年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而

2、使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：摘要高空作业车主要用于施工、消防、抢险救灾、安装、维护等工作。随着电力、环保、高铁、高层建筑等各项重点工程相继开工，大高度高空作业车的需求量越来越大；另外，高层救援也需大高度高空作业车。目前市场上60m以上的高空作业车均为进口产品，属专用设备，造价高、售价昂贵，市场拥有量少，不能满足施工和救援需求。本文提出在国产汽车起重机上加装作业平台和控制装置构成大高度高空作业车的设计方案，以低成本实现大高度高空作

3、业车的国产化，对提升我国装备制造业水平具有重要意义。本文以可编程控制器为控制核心、调平液压缸为执行元件、倾角传感器为反馈元件、触摸屏为人机对话窗口，设计了基于汽车起重机的大高度高空作业平台电液调平控制系统，实现了自动调平、远程遥控、状态报警等功能。利用PRO/E软件对车体（包括支腿机构）、回转机构、变幅机构、吊臂伸缩机构、调平机构及作业平台等进行了实体建模和机构运动仿真分析，保证了在调平过程中各机构间无运动干涉。建立了调平控制系统数学模型，求出了系统传递函数，并用MATLAB/Simulink对系统进行了

4、数字仿真和控制策略研究，分别设计了PID控制器和模糊-PID控制器，通过对比仿真表明：模糊-PID控制使系统稳态误差、超调量和上升时间均满足了设计要求。进行了系统硬件设计及相关部件选型，利用Protell99设计了控制系统硬件电路，用GXDeveloper软件设计了调平控制程序，并用GTDesigner2软件设计了触摸屏人机对话程序，制作了控制系统样机。搭建了调平实验系统，在实验室进行了实验、调试和程序优化，改装完成了高空作业车样机2台，并在石家庄市大件运输公司进行了现场装机实验。经储煤球罐建设使用证明：

5、控制系统操作方便，工作可靠，控制效果良好。与国外大高度高空作业车相比，制造成本低、生产周期短；与单一的吊车相比，本设计同时具有吊车和高空作业车两种功能。该技术也可对大件运输公司和施工单位现有的汽车起重机进行改装，构成不同高度的高空作业车，市场应用前景广阔。关键词：高空作业平台；PLC；自动调平；运动仿真；模糊-PIDAbstractAerialworkvehicleismainlyusedforconstruction,firecontrol,rescueanddisasterrelief,install

6、ation,maintenanceandotherwork.Asthemajorprojectsincludingelectricpower,environmentalprotection,high-speedtrain,high-risebuildingshavebeenstartedconstructing,thegrowingdemandsforhighaltitudeworkingvehiclesaremoreandmorelarge.Inaddition,high-riseresidential

7、rescuesalsoneedthoseaerialvehicles.Currentlyinthenationalmarketaerialvehicleswithoperatingheightmorethan60mareimported,specialandexpensiveproducts,andthemarkethasonlyasmallamount,whichcan'tmeettheneedsofconstructionsandrescues.Itistoputforthadesignconcept

8、toaddaworkplatformwithitsowncontrolapparatustothelocal-madeauto-cranesforahigherreach,whichisofgreatmeaninginshortingproductdevelopingcycle,loweringresearchingcoast,improvingequipmentmanufacturingindustrylevel.Theco