集裝箱門式起重機(jī)小車吊重系統(tǒng)偏擺控制及其仿真研究.pdf

1、起重機(jī)在工廠車間、港口碼頭、鐵路和林區(qū)等場(chǎng)所都擔(dān)任著實(shí)現(xiàn)貨物搬運(yùn)的重要角色，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，運(yùn)輸制造業(yè)的不斷發(fā)展，起重機(jī)的應(yīng)用越發(fā)廣泛，其自身的各方面性能和安全性要求也越來越高。本文以集裝箱門式起重機(jī)為主要研究對(duì)象，旨在通過對(duì)集裝箱門式起重機(jī)吊重偏擺進(jìn)行控制，從而提高大型堆場(chǎng)碼頭的集裝箱裝卸效率，提高作業(yè)的安全性。為了實(shí)現(xiàn)吊重偏擺控制和精確對(duì)位，本文通過設(shè)計(jì)觀測(cè)器與控制器構(gòu)成的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)來完成這一目標(biāo)，研究工作主要從以下幾

2、個(gè)方面的內(nèi)容展開：
　?。?）以小車、大車和吊重起升三個(gè)方向建立空間坐標(biāo)系，基于廣義坐標(biāo)下的拉格朗日建模法建立了集裝箱門式起重機(jī)小車吊重系統(tǒng)的空間數(shù)學(xué)模型，得出了小車大車的運(yùn)動(dòng)對(duì)各自方向上的吊重?cái)[角是獨(dú)立影響的結(jié)論。繼而建立了集裝箱門式起重機(jī)小車吊重系統(tǒng)的二維平面模型，并將非線性模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，得到了系統(tǒng)的狀態(tài)方程以及傳遞函數(shù)，并對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、能觀性、能控性進(jìn)行了分析。
　?。?）使用 MATLAB/Simulink軟件建

3、立了集裝箱門式起重機(jī)的開環(huán)系統(tǒng)Simulink模型，分別對(duì)集裝箱門式起重機(jī)小車起停階段和小車停止后的吊重?cái)[動(dòng)階段的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了所建模型的精確性。
　?。?）由于集裝箱門式起重機(jī)吊重?cái)[角測(cè)量的技術(shù)難度較大，通過設(shè)置狀態(tài)觀測(cè)器，對(duì)狀態(tài)變量進(jìn)行估計(jì)測(cè)量，小車吊重系統(tǒng)與觀測(cè)器組成了吊重?cái)[角的軟測(cè)量系統(tǒng)，節(jié)約了測(cè)量的成本，完成擺角的信息測(cè)量工作，獲取的估計(jì)信息可以傳遞至偏擺控制系統(tǒng)。對(duì)于觀測(cè)器應(yīng)對(duì)不確定強(qiáng)干擾的魯棒性問題，設(shè)