LQR控制策略在旋转机架模型中的应用

以加拿大Quanser公司生产的2自由度起重机机架模型———旋转机架系统为研究对象,首先基于拉格朗日方程建立了系统的数学模型,然后对模型进行了线性化处理得到了其状态空间表达式,在此基础之上设计出了线性二次型最优控制器(LQR)。借助Matlab/Simulink和Wincon控制平台,进行了仿真与实时控制实验。结果表明,LQR控制策略具有良好的效果。     

二自由度旋转机架模糊控制策略探索

二自由度旋转机架是典型的多变量、非线性系统.介绍了该系统基于拉格朗日方程建立的数学模型,将模糊控制理论中的双闭环模糊控制方案应用到二自由度旋转机架模型上,其中内环控制机械手臂的角度,外环控制摆杆的角度.实验证明,模糊控制策略可以提高二自由度旋转机架系统的抗扰性能.     

欠驱动门式起重机控制系统仿真实验

针对欠驱动门式起重机控制系统,设计了一种欠驱动门式起重机控制系统仿真实验。基于Euler-Lagrange方程建立门式起重机动力学模型,分析了门式起重机的非线性特性;采用Lyapunov方法设计了基于能量耦合的控制律;使用Matlab/Simulink软件设计了仿真实验。仿真实验结果表明:所提控制律提升了门式起重机控制的准确性和鲁棒性。所设计的控制系统仿真实验将理论分析与专业实践相结合,有助于学生对非线性欠驱动控制方法相关课程的学习和科学研究工作。     

全路面起重机多桥转向轨迹控制仿真实验

全路面起重机等多桥车辆转向行驶时,实际路径与理想轨迹存在着较大的误差。为解决这个问题,本文采用了滑模控制方法对起重机的转向路径进行了优化,建立了包含有多桥车辆运动模块、液压转向系统模块及滑模控制模块的全路面起重机轨迹跟踪模型,并采用Matlab\Simulink软件模块进行了多种工况下的转向仿真实验。实验结果证明,滑模控制方法能够明显地减小全路面起重机转向实际路径与理论轨迹之间的误差,从而有效地提高起重机的机动灵活性和可通过性。     

基于组态软件的桥式起重机监控系统研究

介绍了应用于实验教学的桥式起重机模型研制过程,将VVVF变频调速和PLC控制技术应用在桥式起重机电气控制系统中,具有减少系统硬件和控制线、节能、减少机械磨损、启动性能好等诸多优点。同时对桥式起重机的保护、报警、故障处理等功能进行了阐述。通过上位机组态王监控软件对设备运行状态进行监控并对参数进行调整,该装置充分模拟工业控制现场,起重机控制系统的理论知识与工程实际得到很好的结合,加强了对学生工程应用能力的培养。     

基于层次分析法的塔式起重机安全评价研究

分析了影响塔式起重机安全的人、机、环境、管理等因素,选取了影响塔式起重机使用安全的指标,运用层次分析法(AHP)建立了塔式起重机安全评价指标体系。并用模糊综合评价方法建立了塔式起重机的安全评价模型,提出一套科学的用于塔式起重机安全评价的方法。最后,将该模型运用到某工地塔机的安全评价。评价结果分析,验证了模型的可行性与先进性。     

基于迭代学习控制的桥式起重机定位及防摆

针对桥式起重机在小车运行时引起负载摆动,影响工作效率、易引发事故和重复运行时的规律优化控制问题,提出利用迭代学习控制来对桥式起重机进行定位及防摆控制。用拉格朗日(Lagrange)方程建立桥式起重机的数学模型,对桥式起重机进行定位防摆控制仿真。结果表明,迭代学习控制可以利用桥式起重机重复运行的特性来对其进行高精度跟踪,同时有效地抑制负载摆角。     

基于模糊控制的塔式起重机定位和防摆仿真实验

塔式起重机作为一种搬运机械,在工业生产中,由于自身运行过程中常常受到外界因素的干扰,影响生产效率,造成安全隐患。文中采用模糊算法和传统PID相结合,针对塔吊模型非线性和不确定性,设计出一种基于模糊PID的塔式起重机小车定位和负载防摆控制系统。根据给定的初始位移,利用两个控制器分别对位移和摆角进行控制,达到了较好的控制效果,并在Simulink仿真平台上验证了系统的可行性。     

一种高刚度六辊轧机机架刚度和模态分析

建立了一种斜楔液压压下高刚度六辊轧机和普通六辊轧机的机架有限元模型,并进行静力学分析和模态分析,结果比较显示,高刚度轧机机架的静态刚度和垂向动态刚度均高于普通轧机,为该高刚度轧机机架的设计、应用和抑制振动等提供理论依据。     

垃圾搬运起重机的PLC控制

分析了广东顺能垃圾发电厂垃圾搬运起重机的主电路,详细介绍了垃圾搬运起重机的PLC控制电路及控制程序。     

门式起重机刚度强度的有限元分析

门式起重机承受额定载荷时的结构刚度和结构强度是评估起重机最重要的两个指标.通过ANASYS对于某U型变频箱型双梁门式起重机进行计算.然后,依据《起重机设计规范GB3811-2008》对计算结果进行分析判定.计算结果表明：结构最大变形与最大局部应力不是发生在同一工况;结构的最大Von Mises应力及变形均在许用范围以内,结构静刚度、结构强度均能满足使用要求.ANSYS的计算结果为起重机的安全评估与检验检测提供了有益参考.     

龙门起重机主梁起吊过程瞬态动力学分析

龙门起重机起吊货物,突然离地引起的冲击振动是起重机动力分析的关键之一。以龙门起重机起升过程涉及到的结构动力学理论和相关算法为依据,从起重机起吊过程特征出发,将起吊过程简化为两质量两自由度系统,并确定主要参数,进行瞬时冲击和振动研究。针对龙门起重机冲击振动进行瞬态动力学分析,用ANSYS软件仿真分析龙门起重机起升的运动过程,得出龙门起重机轮轨接触点的动力响应曲线,为龙门起重机的设计提供参考依据。     

集装箱装卸桥电气控制系统仿真

介绍集装箱装卸桥电气控制系统设备的仿真。在具体设计时考虑到实用性，设计的电气控制系统中采用了两类不同的驱动系统，即起升与大车共用一套交流变频调速驱动系统，小车与臂架俯仰共用一套直流调压调速驱动系统。为了提高控制系统的先进性，在90-30PLC的控制模块扩展时增加了网络通讯模块，可以实现网络通讯。     

10t门式起重机结构强度综合研究

利用大型有限元软件MSC/NASTRAN对某门式起重机进行整机多工况静强度、模态和屈曲稳定性研究,从静强度和动强度两个方面对该起重机进行评价。     

塔式起重机静力学及模态分析研究

强度和振动特性是设计塔式起重机的金属结构的重要指标。利用有限单元法进行塔式起重机的整体建模,分析了塔式起重机的强度特性和振动特性,指出了极限吊重情况下静态极限强度的位置,并分析了塔式起重机的振动频率和振型,为研究塔式起重机的其他动力响应提供了依据。     

基于ZVR 控制的塔式起重机回转运动的仿真研究

通过对塔式起重机的受力分析,采用MATLAB/Simulink软件建立了塔式起重机的仿真模型,分析了ZVR(ZV radial-motion assisted shapers)整形器在消除塔机回转运动时摇摆的设计方法,并对塔机回转运动时重物的摇摆轨迹进行了仿真,验证了ZVR整形器的有效性。     

塔式起重机的动力特性及地震响应分析

为了分析塔式起重机的动力特性及在不同水平下的地震响应,首先借助ANSYS有限元分析软件,对塔式起重机进行模态分析;其次对塔式起重机的有限元模型分别输入EI Centro、Taft及汶川什邡八角站三种激励地震波,分析塔身和水平横梁节点地震响应,最后讨论塔式起重机的抗震设计要点及隔震措施。结果表明：塔式起重机的塔臂疲劳主要由地震反应谱中的窄带过程控制,反之,塔臂的折断破坏是由宽带过程起主要作用。     

超大尺寸超精密数控磨床构型分析

为确定用于超大口径（>=1500mm）光学非球面成形加工的超精密数控磨床的构型设计方案,本文开展了2种不同构型龙门机床的空间运动误差建模及比较研究。基于多体系统理论,通过建立2种构型龙门机床的拓扑结构图,推导二者的空间运动误差模型;并基于该模型,采用仿真手段比较了二者用于超大尺寸光学非球面加工过程的砂轮中心点误差变化规律;仿真结果表明,在加工大口径非球面元件时,工作台移动式的机床构型具有相对较小的空间运动误差,但两种构型龙门机床的误差十分接近。在综合考虑二者在大口径非球面元件加工过程中的其他特点后,确定了该超精密磨削机床构型为工作台固定的桥式龙门结构。