升卧式启闭机自控建模.pdf

《升卧式启闭机自控建模.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、研究与探讨!!"#!升卧式启闭机自控建模蒋华强华卿刘小伟（江苏省水利机械制造有限公司，江苏扬州225000）摘要：以绕过滑轮的钢索长度作为受控自变量，形式上杂很多。参照图2先写出引用参变量表示的升卧式启闭机闸门上与钢索连接点的坐标位置，结合刚体闸门运动所受约束，进一步获得用参变量表示的闸门上与约束轨道接触的两滚轮中心的坐标表示，最后根据运动过程中两滚轮中心距保持恒定这一刚性条件得到含有参变量控制模型核心的超越方程，求解该方程便解决了钢索由初始状态直至最终状态的递推关系，这个关系就是描述升卧式启闭机闸门运动控制的

2、基础。关键词：启闭机；自变量；约束方程；几何不变量；递推关系前言为了以后描述便捷先讨论以下情形，设在初始阶段，自升卧式启闭机诞生于20世纪90年代，该种形式的启闭O5点引出的直线与圆心在O3半径为R1的圆相切于P0点，机与传统的平板闸门启闭机相比具有很强的比较优势，最突两点间距离为O5P0，该直线与Y轴夹角为θ0。此时O5点在出的是同样满足河道行船的条件下采用升卧式可使得工程造XOY坐标系中的坐标为（X5，Y5），为了便于理解请参照图2中价显著降低，因而升卧式启闭机在以长江三角洲为代表的水A0的坐标表示，借助图

3、形不难得到如下坐标表示网地区得到广泛的应用。升卧式启闭机自诞生之日起已历经十几年的历史，不论从设计还是制造均已取得了很多经验，但是关于它的控制却尚未尽如人意。该设备看上去并不复杂，可是要实现这类启闭机闸门的理想连续控制确有一定难度，要做到完美必须对这类产品建立具有普遍意义精细的数学模型。升卧式启闭机几何模型如图1。图1研究这种启闭机的运动有两种方法，一种是先给定闸门的位置，而后通过一系列的计算最终计算出钢索在整个机构运动过程中的不同位置所对应的缠绕量，这种方法建立数学模型相对简单即使不利用计算机采用手工计算或者

4、通过作该机构运动图也能做到，然而并非为实现自动控制所需的方法，因为采用该方法建立的模型中自变量与实际机构应该受控的自变量钢索缠绕量不一致，而这种方法是目前普遍所采用的方法；另一种则是以钢索缠绕量为出发点反过来确定机构的位置，沿着这条路线建立起的模型才是实现自动连续控制所需要的，然而这却是比较困难的方法不利用计算机几乎不能实现，因为该方法必须要求解一个很复杂的超越方程。这两种方法的关系如果前者建立的函数用f（x）表示，则后者为其反函数f-（1x）。首先考虑一种相对简单的情形：一个刚体在一条绕过以定滑轮的钢索作用下

5、沿竖直方向移动，钢索与刚体连接点与刚体沿向上的滑道在水平方向保持不变的距离，如图所示。在初始位置钢索与滑轮相切于C0点，当滑轮带动钢索转动时钢索与滑轮的切点也在不停的移动，若初始位置切点P0对应的滑轮上的点C0转到C1位置时钢索与滑轮的切点成为P1，问当滑轮转过图示的Φ角后A1的位置（纵坐标）如何确定？我们解决问题的立足点就是根据几何图形寻找等量关系：对于刚体运动的轨迹并非限定在竖直方向上，而是其上给定两点被限定在用圆弧过渡的竖直线与一条与水平面有一定倾角的直线时A1的位置又如何确定？这比上一种情形要复!!"#

6、!研究与探讨