桥式吊车水平运动过程智能防摆控制技术研究

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要吊物的摆动是影响吊车装卸效率的主要原因。电子防摇作为一种主动防摇方式，它将减摇和运行控制结合起来考虑，不依赖于吊车司机的操作经验，可以有效的提高吊车的装卸效率，减轻司机的工作强度，是实现港gl、厂矿装卸自动化的趋势。本文为了获得接近于实际的实验结果，设计并完成了吊车系统的实验模型。利用MATLAB的Real--Time--Windows--Target软件工具箱通过PCL--818L多功能数据采集控制卡与按比例缩小的吊车物理模型建立了控制算法应用平台。该平台不但可以真实模拟吊车控制效果，而且还可以作为多输入、多输出；单输入、单输出；

2、非线性、时变等多种控制理论研究的应用环境。针对设计的吊车实际物理模型，应用理论力学的基本方法，运用拉格朗日方程建立了吊车系统三维条件下的运动方程，以及简化条件下的定绳长吊车系统运动方程。完成了简化条件下的模型线性化，并得到了系统状态空间模型。研究了常规PID控制策略在各种条件下的实验效果，提出了一种基于模糊控制技术的吊车防摆、定位控制算法。该方法将吊车防摆和定位控制分开设计，采用位置模糊控制器和角度模糊控制器两个控制器实现吊车的准确定位和防摆。简化了控制器的设计，减小了控制器的运算量。针对模糊控制中存在的位置静差问题，本文进而提出了采用模糊自整定PID位置控制

3、器加模糊摆角前馈控制器来消除位置偏差和改善摆角控制。仿真和实验结果显示该方法可以消除系统静差，缩短系统响应时间，抗干扰能力强。关键词：吊车系统，防摆，模糊控制，模糊自整定PID控制．在回路仿真沈阳工业大学硕士学位论文StudyonIntelligentAnti—swingControlTechnologyforHorizontalMovingProcessofBridgeCraneAbstractGenerally，theloadingefficiencyofcraneismainlyinfluencedbyswingofhangingobjects．Asal

4、lactivemethodforavoidingswing，electricanti-swingcombineswing-decreasingwithmovement-controltoimprovetheefficiencyofcrane，andlightentheintensityofdriverwithoutdriver'sexperience．Thereforeitwillbeusedwidelyforloadingofponandfactory。Inordertoattainexperimentalresult，theexperimentalmode

5、lofcranesystemismade．UsingPCL-818LcardaSdatachannels，theReal—TimeWindowsTargettoolboxofMATLABandproportionalreducedcranemodelareusedtobuildahardware·-in--loopsimulationexperimentplatform．TheplatformmayprovideresearchenvironmentforSISO、MIMO、nonlinear、timevariancecontrolsystem．Aiminga

6、ttheactualcranemodel，thebasicmethodoftheoreticmechanicsandLagrangeequationisusedtoestablishthree·dimensionaldynamicsofthesystemandsimplifieddynamicsoffixedstringycranesystem．IIlthisway．thesimplifiedmodellinearizafionWasaccomplished．andmodelofstatespaceisobtained．Comparingwithcontrol

7、lingresultofusingPIDalgorithmaSacontrollerOn．disturbancecondition，the矗Ⅱ珂controllawisputforwardtosolveorientationandanti—swingofcrane．Anti-swingandorientationcontrollerisdesignrespectively．The叻locationcontrollerandfuzzyanglecontrollerareusedtorealizetheaccuratelocationandanti—swing．U

8、singthismethod，thed