桥式起重机控制系统

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桥式起重机电气控制系统设计

桥式起重机电气控制系统设计

1 引言(或绪论)1.1 课题简介本次毕业设计课题为“20/5t桥式起重机电气控制系统设计”。

其主要任务是将接触—继电器控制的传统桥式起重机利用PLC进行改造.用到的实验台是THJPES-2型机床PLC电气控制实训考核装置,所以本次任务的重点是完成模拟实验.本次设计的控制部分主要是西门子S7—200 PLC系统,并结合STEP7软件进行了简单的控制编程。

1.2桥式起重机在现代工业中的发展情况桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化重要的工具和设备.所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。

经过多年的发展,我国桥式起重机的应用不断扩大,随着技术进步,针对实际中桥式起重机的恶劣工作坏境及长时间超负荷作业而导致的事故,为桥式起重机改造提出了新的要求,以便在实际操作更加安全、更加高效。

1.3PLC在工业自动控制中的应用可编程程序控制器简称PLC,是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物,是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器,是一种以微机处理器为核心用作数字控制的专用计算机。

它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求,同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯,摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式,形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构,使用户程序的编制清晰直观、方便易学,调试和查错都很简单。

PLC现已成为现代工业控制三大支柱(PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一,以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通讯联网功能等优异性能,日益取代由大量中间继电器组成的传统继电—接触器控制系统在机械、化工、冶金等行业中的重要作用。

PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一.微电子技术与计算机技术的结合,使PLC 的功能变得更加强大,通过可编程控制的实现,为PLC 增添了使用上的灵活性。

桥式抓斗起重机电气控制系统

桥式抓斗起重机电气控制系统
流保 护装 置 、动 作 限位 开 关 、门安 全 开 关 等安 保装 置均 以保 留 , 以提高 系统 的安 全 可靠 性 。改造 后 的 系 统仍 采用 桥式 起 重 机 原有 的绕 线 转 子 电动 机 , 将转 子 绕组 短 接 就可 以了 。对 于操 作 频繁 的电机应 选 用 适 合频 繁起 动 、转动 惯量 小 、起 动转 矩 大的变 频用 电机 。 改 造后 , 调 速 均 匀 。一 般桥 式起 重 机 有 五档 速度 , 可 自由 设 定与 每档速度 对 应 的频 率大 小利用 P L C控制 的变 频调速 技 术 , 桥 式起 重 机拖 动 系统 的各 档速 度 、加速 时 间 和制 动减 速 时 间都 可 根 据现 场情 况 由变频 器 设 置 , 调 整 方便 。 电动 机加 减 速 时 间 可调整 , 可实 现 系统 的软 启 动 、软 停 止 , 速 度变 化平 滑 , 运行 平稳 , 低 速性 能 稳定 , 启 动 电流小 。 负载 变 化 时 , 各 档 速 度基
本单 位 的桥 式起 重机 系统 采用 接触 器来控 制 主 回路 的启 动 、 停 止 、限 位 开关 限位 。使 用 凸 轮控 制 器控 制转 子 回路 所 串 电阻 的大小及定子 回路的正反转控制来实现大车 、小 车、的前进 、 后退 、零 位 、加 速 、减 速 。主 令控 制 器 的控制 是 由主 接触 器 通 过时 间继 电器逐 级 的改变 所 串 电阻 的 大小来 实 现抓 斗 的 提 升下 降及 开合 的加 速 及减 速等 动 作 。并 且各 电机 均 设 电磁 抱 闸装 置 刹车 。其 中抓 斗 电机 串有 3 级 电阻 ( 分别由 3 个 时 间 继 电器 与 接触器 配合 进 行 ) 。大 车小 车行 走 电机 串有 5 级 电阻 ( 凸轮 控制 器的触 点转 换 实 现的 ) 。 由于 电动机 的工作 电流 直接 通 过 凸轮控 制器 的触 点 , 所 以开 合 时容 易 出现 冲 击 电流 , 极 大 的减 少 了接 触器 触点 的寿 命 。转 子 串 电阻 的调 速 方式 也使 所 串 电阻 长 期发 热, 极易烧断 , 极 大 地浪 费 了 电能 的 同时 也降 低 了 效率 。再 因 工作的环境差 , 粉尘 、腐蚀性气体极易对电动机转子回路滑环、 碳刷 及 主 回路 接 触 器触 点进 行 腐蚀 及 增 大接触 面 的 电阻等 。 随 之而来的故障率高更换频繁。而且操作面板上 的控制开关种类 繁多 , 很 容 易出 现误操 作 。 我厂 的桥 式 起重 机 电气 部 分 主要 由 5 台 电机 组 成 : 大 车行 走 电机 ( 1 l k W× 2) 、 小 车行走 电机 ( 3 . 7 k W) 、 抓 斗起 升 电机 ( 2 2 k W )及 抓斗 开合 电机 ( 2 2 k W) c经分 析改造 后 可 以用 4台变频 器 传动 , 并 由 4台 P L C分 别 加 以控 制 ( 可 编程 控制 器 控 制 电动 机 的 正 、反 转 、调 速等 控 制 信 号进 入 P L C , 经程序处理后 , 向 变频器发 出起停 、调速等信号 , 使电动机工作 , 是系统的核心。 变频 器是 为 改变 电动机 电源 的频 率从 而实现 电动 机 的调 速 ) 。制 动电 阻是 起 重机 放 下 重物 时 , 由于重 力 加速 度 的原 因电 动机 将 处于再 生 制 动 状态 , 拖 动 系统 的动 能要 反馈 到 变频 器 直 流 电路 中, 使 直 流 电 压不 断 上升 , 甚 至达 到危 险 的地 步 。 因此 , 必 须 将 再生 到 直 流 电路 里 的能 量 消耗 掉 , 使 直流 电 压保 持 在 允许 范 围内 。制 动 电阻 就是 用来 消耗这 部分 能量 的。 P L C控 制 的桥式起 重机 变频 调速 系统框 图如 图所 示 。 从 技 术改 造 的 目的 出发 , 首先 要 考 虑最 大 限度 地 利用 原 有 设 备 和 器件 , 用 最 小 的投 入 产生 最大 的经济 效 益 。原 有 系统 中

桥式起重机控制系统设计毕业论文

桥式起重机控制系统设计毕业论文

桥式起重机控制系统设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1传统桥式起重机控制系统存在的问题 (1)1.2桥式起重机电气传动技术的国内外发展概况 (1)1.3本课题的研究意义及主要内容 (2)2矢量控制变频调速 (4)2.1变频调速的基本原理 (4)2.2变频器的基本结构 (6)2.3变频调速的控制方式—矢量控制方式 (6)3 变频调速桥式起重机系统总体方案设计和部件选型 (8)3.1桥式起重机系统 (8)3.1.1各机构组成和特点 (8)3.1.2传统桥式起重机机的电气控制系统 (8)3.2本系统总体方案设计 (9)3.3系统的部件设计 (10)3.3.1电机的选用 (10)3.3.2变频器的选用 (12)3.3.3常用辅件的选择 (16)4可编程序控制器在桥式起重机变频控制系统中的应用 (19)4.1 PLC的系统组成与各部分的作用 (19)4.2可编程序控制器 (19)4.3变频调速起重机控制系统设计 (20)4.3.1系统控制的要求 (20)4.3.2控制系统的I/O点及地址分配 (20)4.3.3 PLC配置 (22)4.3.4.电气控制系统原理图 (23)4.3.5各机构的安全保护及检测 (25)5桥式起重机变频调速系统软件设计 (27)5.1 S7一200PLC网络的通信协议及本系统采用的通信协议 (27)5.1.1 S7-200PLC网络的通信协议 (27)5.1.2本系统采用的通信协议 (27)5.1.3上位机和PLC之间的通信 (27)5.2 PLC程序设计 (29)5.2.1 PLC编程软件概述 (29)5.2.2 程序设计 (30)5.3系统抗干扰措施 (37)6全文总结及其展望 (38)6.1全文总结 (38)6.2研究展望 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1绪论1.1传统桥式起重机控制系统存在的问题桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。

但在实际使用中,结构开裂仍时有发生。

桥式起重机电气控制系统改造

桥式起重机电气控制系统改造
5 结语
通过对通用变频器运行过程中存在问题的分 析, 提出了解决这些问题的实际对策 , 实践证明控制 稳定 , 运行效果明显 , 有力地促进了生产 , 6 机组 对2 0 各项生产指标的完成做出了很大贡献, 产品产量和质 量得到大幅度提高, 创造了可观的经济效益。
(0 8 1 — 2 2 O ~ 2 3收 稿 )
第 2 卷 2 1 年第 2 总第 16 ) 8 00 期( 4期

冶金设备管理与维修
技 术改造 与 改进 ・
桥式起重机 电气控制 系统 改造
祝 跃
( 重庆 钢铁集 团机 械制 造有 限责任 公 司
摘 要
重庆
4 08 ) 0 04
介绍 了2 /t 式起重机原 电气控制 系统存在的 问题 , 据相关行业标准和 吊车 的实际使 用情 况, 0 5桥 根
3 — 4- —
冶金设备管理与维修
2 故障原 因
第 2 卷 2 1年第 2 ( 8 00 期 总第 16 4 期)
() 1在调运钢水进行浇铸过程中, 主钩电动机 工 作 电 流 大 , 由于 频 繁地 正 、 向启 动 , 易 产 又 反 更 生瞬间大电流。交 流电动机属于恒功率负载 , 在 凸轮控 制器控制 电阻进行调速的过程 中, 机械 特 性较 软 , 要控制主钩平稳升 、 降运行较困难 , 电流 变化 大 。另 一 方 面 , 钢包 和钢 水 的重 量 时 常 变 因 化, 有时还可能 出现超载现象 , 导致电动机在大于 额定 电流状 态 下运 行 。上 述 原 因都 容 易导 致过 流 继 电器 动作 , 导致 吊车 断 电。 () 2 大车凸轮控制器虽然有灭弧罩 , 但触点在 长时间不间断地闭合 、 断开 的过程 中, 弧光产生 的 高温 , 将导致触点烧损 , 使大车行走无法控制。 ( ) 车 电动 机在 长 时 间不 问 断地 正 、 向启 3大 反 动 过程 中 , 导致 电动机 启 动 电流 增 大 , 会 当启 动 电 流大于过流继 电器整定值时 , 过流继电器常闭触 点将 断开 , 产生 “ 电 ” 象 。 跳 现 () 轮控 制 器 左 右 各 分 5 档位 , 4凸 个 曾出 现 过 有几个档位无法控制相应 电动机运行的情况 , 原 因是车 间灰尘 大 、 温度 高 、 车震动严重 和频繁 行 正、 反车产生的大电流 , 造成铁铬铝电阻器发热 、 散 热 不 好 、 化 加 剧 , 震 动 而 断 裂 导 致 档 位 老 因

桥式起重机电气控制系统(1)

桥式起重机电气控制系统(1)
桥式起重机电气控制系 统(1)
2020/11/20
桥式起重机电气控制系统(1)
桥式起重机电气控制系统
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桥式起重机示意图
1-驾驶室 2-辅助滑线架 7 3-交流磁力控制盘 4-电阻箱 5-起重小车
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6-大车拖动电动机 7-端梁 8-主滑线 9-主梁
桥式起重机电气控制系统(1)
桥式起重机电气控制系统
桥式起重机电气控制系统(1)
10t桥式起重机典型电路
主电路介绍:
Q1~Q3为凸轮控制器 YB为断电抱闸制动装置电磁铁线圈 KM用于电路保护
合上QF →凸轮控制器Q1~Q3均在零位时,按 动启动按钮→ KM线圈通电、触点闭合;
通过操作Q1~Q3可分别驱动电动机M1~M4工作, 实现大、小车的移动和吊钩的提升/下降。
桥式起重机电气控制系统(1)
卷扬机主电路
卷扬机为位能 性负载。采用绕线 式异步电动机转子 串五级不对称电阻, 以满足起动和调速 的基本要求。
凸轮控制器Q1 有零位,左、右各 五档工作位置;12 对触头。
触头Q10~Q13 用于正反转控制。
桥式起重机电气控制系统(1)
ห้องสมุดไป่ตู้
卷扬机主电路
触点Q14~Q18 用于短接转子电阻。
用于绷紧钢丝绳的 预备级或提升空钩和轻 载。以及在倒拉反接制 动状态下,低速下放位 能负载。
桥式起重机电气控制系统(1)
1、主钩提升运动:
② 重物提升 Q1转至向上位
置2、3、4、5时, 转子电阻依次减小, 提升速度依次提高。 (负载转矩加大)
桥式起重机电气控制系统(1)
1、主钩提升运动:
③ 低速提升重物的方法

桥式起重机自动运行控制系统设计

桥式起重机自动运行控制系统设计

科技与创新┃Science and Technology &Innovation2017年第12期·102·文章编号:2095-6835(2017)12-0102-01桥式起重机自动运行控制系统设计赵子振(首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山063000)摘要:为了优化桥式起重机的使用,现在出现了自动运行控制技术,大大节省了人力,在一定程度上解放了生产力。

虽然现在起重机在一定程度上已经实现了自动化,但是仍然难以满足需求,所以必须对起重机自动运行控制系统设计进行优化。

主要对桥式起重机自动运行控制系统的设计进行了研究和探讨。

关键词:桥式起重机;控制系统;轻量化;智能化中图分类号:TH215文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2017.12.102随着全球工业化的带动和电力电子技术及计算机技术的迅猛发展,桥式起重机在工业生产和建筑工程中越来越普遍,而且各方面的技术也越来越成熟。

为了更好地解放生产力,解放人力,要求桥式起重机的自动运行控制系统较为先进。

先进的设计使得起重机生产快速化、起重机结构轻量化、起重机操作智能化、起重机运行更加安全,这也是起重机自动运行控制系统设计所要考虑到的问题。

下面我们就来探讨一下桥式起重机自动运行控制系统的设计。

1系统设计要使起重机运行更加快速当前,“产品周期”概念的兴起让设计者们更加注重生产产品的速度。

只有缩短生产周期,才能节省时间,创造更大的价值,才能让商家获得更多利益。

所以,在设计过程中,要考虑到这一因素,尽可能地提高起重机的工作效率。

可以采取参数化设计、模块化设计等多种设计理念来进行起重机自动运行控制系统的设计,使起重机自动运行控制系统更加灵敏,提高生产效率,使得生产者利益最大化。

起重机运行速度的加快,带来了更好的经济效益,促进研究者对起重机运行控制系统设计的精进,形成一个良性循环。

这样,经济效益的获取就会更加高效。

桥式起重机智能化运行控制系统设计

桥式起重机智能化运行控制系统设计

桥式起重机智能化运行控制系统设计随着科技的不断进步和机器人化时代的到来,智能化运行控制系统已经成为了各行各业中的必备设备。

其应用领域涵盖了现代工业、交通运输、航空航天等各个领域。

其中,桥式起重机智能化运行控制系统是重要的一环。

它可以帮助企业提高生产效率,降低劳动强度,提高作业安全性等。

桥式起重机智能化运行控制系统是通过建立计算机网络实现对桥式起重机运作的远程控制。

其设计要求具有运算速度快、精度高、控制精确等特点。

并且,该系统还需要结合人工智能技术,实现对起重机的自主控制。

本篇文章就是要着重探讨桥式起重机智能化运行控制系统设计方案。

一、桥式起重机智能化运行控制系统的组成桥式起重机智能化运行控制系统主要由四个部分组成,分别是:计算机控制系统、通信网络系统、传感器系统、智能控制系统。

计算机控制系统是该系统的核心部分,它通过控制桥式起重机的运行状态,实现对其的远程操控。

为了提高系统的稳定性,该计算机系统需要使用高性能处理器,并配备充足的内存。

同时,该系统还需要配备专用的控制程序,以便能够实现对起重机的精确控制。

通信网络系统是系统传输数据的主要途径,其使用的通信模式可分为两种,有线网络和无线网络。

有线网络技术包括以太网、局域网、广域网等,无线网络技术包括WiFi、蓝牙、移动通信等。

由于桥式起重机智能化运行控制系统广泛使用于石油、化工等生产环境中,其对通讯网络的依赖较大,因此采用双重通信网络,提高通讯的可靠性和稳定性。

传感器系统是桥式起重机智能化运行控制系统的数据接口,它负责传递底层数据信息,进行数据的采集、传输、处理、分析等。

通过传感器的信号,可以实现对起重机的各项参数的精确控制。

智能控制系统负责对传感器发来的数据执行智能判断,并根据判断结果对起重机进行自主控制。

智能化控制系统应可实现起重机自动避障、自主导航、智能识别等技术。

二、桥式起重机智能化运行控制系统设计方案根据以上的组成部分,我们可以考虑如下的桥式起重机智能化运行控制系统设计方案:1、计算机控制系统:采用高性能工控机,并装载实时操作系统。

桥式起重机的PLC控课件

桥式起重机的PLC控课件

限护装置是用于防止 因操作不当而引发的事故的重要设备。
VS
详细描述
限位保护装置包括上升限位、下降限位和 运行限位等,能够分别在起重机上升、下 降和运行到特定位置时,自动切断电源, 从而防止因操作不当而引发的事故。
防风装置
总结词
桥式起重机的防风装置是用于防止大 风天气下起重机被风吹翻的重要设备。
起重机的动作。
数字量输入模块
接收来自开关量输入信号,如 按钮、限位开关等。
数字量输出模块
将中央处理单元发出的数字信 号转换为开关量输出,用于控 制接触器、继电器等执行器。
中央处理单元
CPU
PLC控制系统的核心,负责数据 处理和控制输出。
存储器
用于存储程序、数据和系统信息。
电源模块
为PLC控制系统提供稳定的直流电源。
1
定期更换磨损严重的钢丝绳, 以确保安全可靠。
检查电气设备接线是否牢固, 避免因松动导致安全隐患。
对起重机结构进行全面检查, 确保无疲劳裂纹等安全隐患。
特殊环境的维护与保养
在潮湿、高温、粉尘等恶劣环境下使用起重机 时,应加强检查和维护。
在寒冷环境下使用时,应注意保温,避免因温 度变化导致结构损伤。
程序调试与优化
通过模拟实验和现场调试,对程序进 行调试和优化,提高控制精度和稳定 性。
01
02
硬件配置
根据桥式起重机的硬件配置,选择合 适的PLC型号和I/O模块,确定输入输 出信号的数量和类型。
03
控制算法设计
根据桥式起重机的控制要求,设计合 适的控制算法,如PID、PWM等,实 现速度、位置等控制量的调节。
优化程序
根据实际运行情况和用户反馈, 对程序进行优化和改进,提高控

桥式起重机自动运行控制系统设计

桥式起重机自动运行控制系统设计

桥式起重机自动运行控制系统设计摘要桥式起重机在重物吊装和搬运过程中,为了使重物能够保持平稳,需要在其运行过程中对起重机起升、行走等机构的运行速度和方向进行随时的调整与改变,而且这种调整与改变随时都会发生,因此变换较为频繁。

因此,为提高桥式起重机运行水平,本文在CoDeSys软件PLC开发平台上,设计了桥式起重机运行控制系统,通过对系统的功能分析和模块化设计,实现了自动化运行的过程控制。

关键词桥式起重机;自动运行控制;系统设计1 导言在传统的起重机控制系统中,为了实现其驱动电机速度频繁变换功能,通常会采取比较常见的:调整电机极对数实现电机调速的方法,在转子回路中串接定值电阻的方法,通过涡流制动器来改变电机转速的方法等。

以上电机速度调节的方法在启动性能、调速性能等方面与交流鼠笼式电机相比,有了一定的改善,但是依然存在一些难以克服的瓶颈问题。

基于此,本文探讨了以可编程控制器(PLC)为控制中心、应用变频调速技术实现桥式起重机智能化自动运行控制的方法与途径[1]。

2 自动化运行系统分析桥式起重机运行系统包括大车行走机构和小车行走机构,大车沿铺设在工作空间上方两侧的轨道(Y方向)行驶,小车在大车上沿与大车运行垂直的方向(X 方向)行驶。

大车与小车运行机构相互配合,带动起升装置到达工作平面内的任意位置。

桥式起重机运行系统的控制原理如下:操作者将起重机运行目标位置以及运行指令等信息通过人机接口(HMI)输入PLC,同时,安装于起重机吊钩组上的激光测距传感器组将采集的环境障碍物等信息输入PLC。

PLC通过执行开发者设计的程序,将输入信号集成后进行运算处理,结合起重机工作要求和硬件参数,将路径信息转化计算生成大、小车电机的控制信号,从而实现对交流电机的速度控制。

为同时保证产品的自动化水平高、安全性好及工作效率高,PLC控制系统需满足以下功能要求:(1)在运行过程中,需要避开环境中的障碍物,运行轨迹应为多段折线。

每段折线的拐点坐标值作为输入量输入PLC中参与运算。

桥式起重机电路设计中PLC控制技术的应用

桥式起重机电路设计中PLC控制技术的应用

桥式起重机电路设计中PLC控制技术的应用电气控制系统、金属结构和传动机构是桥式起重机的三大组成部分。

其中传动结构主要是升降及大小车运行的机构,像卷筒、减速、钢丝绳等装置;电气控制则包括电器元件、供电系统和电控系统三部分。

一、起重机总体系统设计桥式起重机的PLC控制系统主要包括限位器、主令控制器、PLC、5台电动机(两台大车电动机)、4台变频器和保护输入等内容。

此系统有28个输出点, 25个输入点,I/O接口共53个。

控制核心选用西门子S7-224,通信接口为选用通信能力较强的RS-485接口。

连接外部数字量的扩展模块有7个,其输出方变压器为式为晶体管和继电器两种方式,控制能力较强。

其中晶体管输出更能适应频繁开合的运行节奏,使用寿命相对较长。

其系统具体设计如下:1.安全设计要求桥式起重机PLC信号输入方式是通过控制台或控制手柄来完成各种动作的信号输入。

如主副钩的起降、小车后退及前进、打车的左右行等,并且互锁同一动作的不同运动方向及执行装置的速度。

设置报警或电铃装置一旦出现故障可自动启动报警。

报警应在起重机启动之前,必须是电铃未响前起重机绝对不运行。

同时应设置各种限位开关、限制器和紧急断电开关,以满足各种情况下电源报警或自动切断的需要。

还应在通道口设置联锁保护电路,以控制门栏。

2.设计控制信号控制信号的设计应在桥式起重机的运行结构及情况和主电路分析的基础上进行。

控制信号主要包括:主副钩速度、升、降控制信号;大车及小车速度、前、后控制信号;运行的启、止及安全栏的开关;主副升限位、小车前进与后退限位、大车左右行限位等限位信号;超载限动、过流继电器和电铃信号等。

共有35个输入信号和反馈信号。

输出信号包括:主副钩降、升及其速度,小车高、低速、前、后和高速自保;大车速度、左、右和两个高速自保以及启动信号的输出,紧急停止和电铃输出等共计22个。

(其控制功能见下图1.)上述数据均是确定PLC的依据。

二、控制系统的设计与确定1.PLC设计确定PLC设计必须按照以下原则进行:符合控制分析系统要求,按照被控对象的情况来确定动作及其完成的顺序,并概括出顺序的功能;PLC类型的确定应适合工艺要求,确定I/O点类型及点数,估计其内存存量;而后选取相应硬件设计,了解所选PLC产品功能,并根据实际需要对其进行软件编程和设计外电路,绘制出控制系统接线原理图;按照控制系统要求把功能顺序图转为梯形图,并应用软元件列表将其程序用途详细标明,以供设计、维护、调试和检修使用;对PLC控制系统进行模拟调试和现场调试,检查各种外接信号源及控制信号的运行情况,并观察其输入、输出间的变化是否符合要求,并进行调整修改。

桥式起重机的结构组成

桥式起重机的结构组成

桥式起重机的结构组成桥式起重机是一种常见的起重设备,其结构组成主要包括起重机梁、支撑系统、行走系统、起升系统以及控制系统等部分。

起重机梁是桥式起重机的主要承载部分,通常由两根主梁和多根横梁组成。

主梁一般采用钢结构,具有较高的强度和刚度,能够承受起重机的工作负荷。

横梁连接在主梁上,起到增加刚度和稳定性的作用。

起重机梁的设计和制造要求严格,需要考虑各种工况下的安全性和稳定性。

支撑系统是桥式起重机的支撑结构,用于支撑和固定起重机梁。

支撑系统通常包括支撑柱和地脚螺栓。

支撑柱一般由钢结构制成,通过地脚螺栓固定在地基上,起到支撑和稳定起重机梁的作用。

支撑系统的设计和选型需要考虑地基承载能力和起重机梁的重量等因素。

行走系统是桥式起重机的移动装置,用于实现起重机在工作区域内的行走。

行走系统通常由行走轮、行走机构和行走驱动器等组成。

行走轮固定在起重机梁下方,通过行走机构和行走驱动器实现起重机的水平移动。

行走系统的设计和选型需要考虑起重机的行走速度、行走平稳性和工作环境等因素。

起升系统是桥式起重机的起重装置,用于实现起重物体的垂直运动。

起升系统通常由起重机钩、起升机构和起升驱动器等组成。

起重机钩通过起升机构和起升驱动器实现起重物体的垂直抬升和下降。

起升系统的设计和选型需要考虑起重物体的重量、高度和起升速度等因素。

控制系统是桥式起重机的操作和控制装置,用于实现起重机的各项功能。

控制系统通常包括主控制柜、操作台和控制器等设备。

主控制柜集中控制起重机的各个部分,操作台用于操作和监控起重机的工作状态,控制器用于接收和处理起重机的控制信号。

控制系统的设计和配置需要考虑起重机的工作要求和操作人员的操作习惯。

桥式起重机的结构组成包括起重机梁、支撑系统、行走系统、起升系统和控制系统等部分。

这些部分相互配合,共同实现起重机的各项功能,为各行各业的物料搬运提供了便利和效率。

通过合理的设计和选型,桥式起重机能够在各种工况下安全可靠地进行起重作业,为生产和建设领域提供了重要的技术支持。

桥式起重机的电气控制系统和设备

桥式起重机的电气控制系统和设备

桥式起重机的电气控制系统和设备随着工业技术的不断发展,越来越多的机器开始出现在生产过程中。

这些机器可以大大提高生产效率,让生产过程更加轻松快捷。

其中,桥式起重机就是一种非常常见且重要的机器,它在货物的搬运和物流方面有着非常重要的作用。

而这些机器的电气控制系统和设备则是桥式起重机能够安全、高效工作的重要保障。

电气控制系统是桥式起重机中最重要的部分之一,它控制着起重机的电机、轮组和其他机械部件的运行。

这个系统一般由电动机、电缆、开关和控制器等元件组成。

当机器开始工作时,电气控制系统会通过电源将电流传递到起重机的各个部件中,控制起重机向前、向后、上升、下降和旋转等动作。

这样,起重机可以根据需要在不同的位置和方向进行操作。

在桥式起重机的电气控制系统中,控制器起着非常关键的作用。

控制器通常是一个具有逻辑和计算功能的设备,可以实现对机器的自动控制。

它会检测起重机的传感器和反馈信号,根据这些信号来调整机器的运行状态。

控制器可以帮助桥式起重机在不同的工作环境下确保安全和高效的运行。

例如,当起重机在安装和拆卸重物时,它根据传感器的反馈信号会调整机器的运行状态,保证工人的安全。

此外,在桥式起重机的电气控制系统中还有许多其他的装置和设备。

例如,电缆杆、变频器和限位器等。

这些设备都可以帮助机器的运行更加平稳和安全。

例如,电缆杆可以把电缆固定在起重机的轮组上,防止电缆被轮子卷起来。

变频器可以使电机的运行更加准确和稳定,避免因为电机转速波动而影响机器性能。

限位器可以帮助机器在起重过程中达到最高或最低的位置,避免产生不必要的风险。

总体来看,桥式起重机的电气控制系统和设备是保证整个起重机能够正常运行和安全操作的重要组成部分。

在日常维护和保养过程中,必须要重视这些设备的检查和维护。

只有这样,才能保证起重机的正常工作,并在生产过程中起到重要的作用。

桥式起重机教程——桥式起重机电气控制系统

桥式起重机教程——桥式起重机电气控制系统

32/5桥式起重机电气控制
第一节 配电
1.配电主电路
电源由集电器取自滑线,380V,50Hz。 引到主断路器Q001上口,再由下口连接到 主接触器K001,再由主接触器下口连接到 各运行机构的断路器上口。 有些电源取自主断路器上口,例如:司 机室空调,电源指示灯。 变压器一次侧取自主断路器上口,二次 侧用于照明和电源插座等用电。 注意:配电主电路主要表示的是起重机 电源的分配,和电源的来源,主要是主断 路器1 识图
由控制线路的线号可知,其电源取自主断路 器上口,所以,在对配电控制线路进行检修时, 一定要将断路器Q007断开,防止触电。另外, Q007断开也是造成起重机不能启动故障的原因 之一。 S003为司机室急停开关,与主断路器脱口线 圈串联,闭合时脱口线圈得电。它是天车出现操 作失灵时紧急停止时使用,用于断开主断路器用。 Q001为主断路器脱扣线圈。 S001为司机室电锁开关,起重机启动时,应 处于闭合状态。起重机断电时,将电锁拧到断开 位置
1.3 断电过程 将电锁拧至断开状态或按下停止按钮,主接 触器线圈断电,主接触器断开。 注意:不建议将急停按钮用于频繁断电,建议 只用于紧急情况下的断电。急停按钮按下后,主 断路器处于跳闸状态,再次启动起重机时,必须 先将主断路器闭合。并且影响断路器使用寿命。 1.4 常见故障 起重机不启动: 检查Q001、Q007是否处于闭合状态,检查 重锤限位开关触点是否闭合,检查主接触器线圈 接线是否牢固,线圈是否损坏,检查停止按钮、 电锁开关接线是否牢固,其闭点是否接触良好, 检查主接触器自保点K001是否闭合正常。等等
S002为司机室启动按钮,S004为电气室启 动按钮,规定都为绿色按钮。S005为电气室停止 按钮,为红色。 S191、S291分别为主起升和副起升的重锤 限位开关,使用常闭点,当钩头撞击重锤时,重 锤限位开关常闭点断开,主接触器线圈失电,主 接触器断开。 1.2 启动过程 在主断路器Q001和控制回路断路器Q007闭 合的情况下,将电锁S001拧到闭合位置,按下启 动按钮S002或S004,此时,主接触器K001线 圈得电,主接触器吸合,带动自保触点K001闭合, 主接触器线圈保持闭合状态。各机构断路器上口 得电。

桥式起重机大车行走过程中的纠偏控制方法及系统

桥式起重机大车行走过程中的纠偏控制方法及系统

一、引言桥式起重机大车是一种常见的起重设备,通常用于吊装货物或物料的搬运。

在大车运行过程中,由于吊装物料的不均匀分布或者其他外部因素的影响,大车往往会出现偏离轨道的情况,这不仅影响了设备的安全性,也降低了操作效率。

如何有效地控制大车在运行过程中的偏移现象,是一个需要解决的重要问题。

二、大车行走过程中的偏移现象1. 大车行走过程中的偏移表现大车在行走过程中,可能会出现多种偏移现象,比如横向偏移、纵向偏移等。

这些偏移现象不仅影响设备的运行稳定性,也会增加设备的维护成本和安全风险。

2. 偏移现象的危害偏移现象对设备和人员造成的危害是多方面的,比如可能导致设备损坏、货物损坏甚至发生事故。

需要采取有效的控制措施来减少偏移现象对设备和人员造成的危害。

三、大车行走过程中的纠偏控制方法1. 机械式纠偏系统通过在大车的车架或者车轮上安装一定的机械装置,当大车出现偏移现象时,这些机械装置可以主动进行调整,使大车重新回到轨道上。

2. 激光纠偏系统使用激光测距仪或者传感器来监测大车的运行轨迹,当发现大车出现偏移现象时,激光纠偏系统可以通过调节大车的驱动装置,来纠正大车的行走轨迹。

3. 电子纠偏系统利用电子传感器对大车的位置和姿态进行实时监测,并通过控制系统对大车的行走轨迹进行实时调整,从而达到纠偏的效果。

四、大车行走过程中的纠偏控制系统1. 传感器系统传感器系统通常包括位移传感器、姿态传感器等,用于监测大车的位置和姿态,并将监测到的数据传输给控制系统。

2. 控制系统控制系统是整个纠偏系统的核心部分,它接收传感器系统传输过来的数据,并根据预设的算法来对大车的行走轨迹进行调整。

3. 执行器系统执行器系统通常由驱动装置或者液压装置组成,它接收控制系统传来的命令,通过对大车的驱动装置或者车轮进行调节,来实现对大车行走轨迹的控制和调整。

五、大车行走过程中的纠偏控制系统的优缺点1. 优点(1)各种纠偏控制方法和系统可以根据实际情况进行选择和定制,适用性较广。

桥式起重机的PLC控制系统设计

桥式起重机的PLC控制系统设计
2 1 /t 式起 重机 的提 升 控 制 电路分 析 5桥 0
() 升用 电动 机经 常 有 载 启动 , 动 转 矩 要 1提 启 大, 电流 要 小 , 有 一 定 的 调 速 范 围 , 以 应该 用 应 所 绕线式 异 步 电动机 。 () 2 空载 能 快 速上 升 以减 少辅 助 工 时 , 载 时 轻
档 。为 了避免 经过 “ 4 、 下 3 档 时速度 过 高 , 下 ”“ ” 在 “ 5 档 K 0 圈 通 电吸合 时 , 下 ” M1 线 串人 它 的常 开触

提升限位保护作用。 触 点 5闭合 , 升 接 触 器 K 通 电 吸合 并 自 提 M3 锁, 电动机 M定 子 绕组 加 正 向相 序 电压 ; M3 助 K 辅 触 点 闭 合 , 切 除 各 级 电 阻 的 接 触 器 和制 动 电磁 为 铁的接触器接通电源作准备。 触 点 6闭合 , 动 接 触 器 K 通 电 吸合 并 自 制 M4 锁 。制 动 电 磁 铁 Y A通 电 , 开 电磁 抱 闸 , 升 电 松 提 动机 M可 自由旋 转 。 触点 7 闭合 , 接触器 K 5 电吸合 , M通 其常开触 点 闭合 , 子切 除 1 电阻 ( ) 转 级 R1。 可 见这 时 电动 机转 子 切除 了 l 电阻 , 级 电磁抱 闸松 开 , 电动 机 M定 子 加 正 向相 序 电压低 速 启 动 , 当电磁转 矩等 于 阻力矩 时 , 速稳 定运转 。 M低 ( ) 令 控 制器 S 2主 A手 柄 置 于 提升 “” 时 , 2档 较 “” 增 加 了触 点 8 合 , 触 器 K 通 电 , 主 1档 闭 接 M6 其 触 点 闭合 , 又切 除 1 转 子 电 阻 ( 2 , 级 R ) 电动 机 的转

桥式吊车小车运动控制系统的建模及MATLAB仿真(附程序)

桥式吊车小车运动控制系统的建模及MATLAB仿真(附程序)

桥式吊车运动控制系统的建模及MATLAB 仿真(附程序)1 简介桥式起重机是横架于车间、仓库及露天堆场的上方,用来吊运各种物体的机械设备,通常称为“天车”或 “吊车”。

它是机械工业、冶金工业和化学工业中应用最广泛的一种起重机械。

实际生产中的桥式吊车(天车)类似,是一个MIMO 复杂控制系统。

桥式吊车系统由三部分组成:桥架驱动系统,车体驱动系统和重物装吊系统。

其工作流程为:先将重物起吊至预先设定好的高度,然后吊车运动将重物运到想要放置的位置上方,最后把重物下放到想要放置的位置上。

2 确定要研究的系统为桥式吊车运动控制系统桥式吊车系统工作示意图见下图1:图1 桥式吊车工作示意图对于如上桥式吊车控制系统,首先做如下假设:1) 吊车的行走运动仅限于吊车一个自由度,即假设桥架不运动,只有吊车在桥架上行走。

2) 吊车行走时吊装重物的绳索长度不变。

图中,x 坐标为水平方向,z 坐标为垂直方向。

重物的摆动是由吊车与重物的运动产生的,可以根据动力学有关规律建立吊车及重物的运动方程式。

1) 在水平方向,吊车和重物整体受力为F(t),由牛顿第二定律得()()()M m MX t mX t F t ''''+= (1)2) 在垂直于绳索方向,重物受力为sin ()mg t θ,由牛顿第二定律得()cos ()()sin ()sin ()m m mX t t mZ t t mg t θθθ''''+=(2)由吊车在行走时吊装重物的绳索长度不变的假设可得出下面两个关系式:()sin ()()m M X t l t X t θ+= (3) ()cos ()m Z t l t θ= (4)式中,l 为绳索长度。

由(3)可得2()()cos ()()sin ()()m M X t X t l t t l t t θθθθ'''''''=-+ (5)(5)代入(1)得:2()()cos ()()sin ()()()MM m X t ml t t ml t t F t θθθθ'''''+-+=(6) 同样由式(4)可得:2()cos ()()sin ()()m Z t l t t l t t θθθθ'''''=-- (7)将(5)(7)代入(2)得()cos ()()sin ()M X t t l t g t θθθ''''-=(8)又()t θ尽量小,所以有如下近似式:sin ()()t t θθ≈,cos ()1t θ≈,2sin ()()0t t θθ'≈将(6),(8)线性化可得:()()()()M M m X t ml t F t θ''''+-=(9) ()()()M X t l t g t θθ''''-= (10)由(9)和(10)计算得1()()()M mg X t t F t M Mθ''=-+ (11) 和()1()()()M m g t t F t Ml Mlθθ+''=-+ (12) 3) 吊车驱动装置的方程式。

关于PLC和变频器的桥式起重机控制系统设计

关于PLC和变频器的桥式起重机控制系统设计

摘要隨著現代控制理論的應用,微處理器和微電子技術的發展,使變頻調速控制系統日趨成熟。

而橋式起重機作為物料搬運系統中一種典型設備,在企業生產活動中應用廣泛作用顯著,故對於提高其運行效率,確保運行安全,降低物料搬運成本是十分重要。

傳統的橋式起重控制系統主要採用繼電器接觸器進行控制,採用交流繞線串電阻的方法進行啟動和調速,這種控制系統存在可靠性差,故障率高,電能浪費大,效率低等缺點。

因此根據橋式起重機的運行特點,將可編程序控制器與變頻器結合應用於橋式起重機控制系統,其中PLC系統則採用SIEMENS公司產品,大大提高了操作精度和穩定度;綜合保護功能完善,便於及時發現、查找、處理故障;並且節約了能源。

關鍵字:可編程序控制器;橋式起重機;變頻調速;變頻器基於PLC和變頻器的橋式起重機控制系統設計目錄摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1桥式起重机简介 (1)1.2 本课题设计的意义、主要内容及基本参数 (1)第二章矢量控制变频调速 (4)2.1 变频调速的基本原理 (4)2.2变频器的基本结构和功能 (6)2.2.1变频器的主电路 (6)2.2.2变频器的控制电路构成 (7)2.3变频调速的控制方式—矢量控制方式 (7)2.3.1矢量控制的基本思想 (7)2.3.2矢量变换规律 (8)2.3.3矢量变换下异步电动机的数学模型 (11)2.4矢量变换控制方程 (12)第三章桥式起重机变频控制系统的硬件设计 (13)3.1总体设计方法 (13)3.2 PLC技术简介 (15)3.2.1 PLC概述 (15)3.2.2 Siemens S7-200结构及工作原理 (15)3.3部件的选择 (16)3.3.1电机的选用 (16)3.3.2变频器的选用 (18)3.3.3 PLC的选用 (21)3.3.4常用辅件的选择 (22)3.4起重机变频调速系统设计 (23)3.4.1系统控制的要求 (23)3.4.2控制系统的1/O点及地址分配 (24)第四章桥式起重机变频调速系统软件设计 (28)4.1 S7-200PLC网络的通信协议 (28)4.1.1 S7-200PLC网络的通信协议的种类 (28)4.1.2本系统通信协议的选择 (28)4.2 PLC程序设计 (30)4.2.1 PLC编程软件概述 (30)4.2.2程序设计 (30)4.3系统抗干扰措施 (37)第五章结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1234學院畢業設計(論文)第一章緒論1.1橋式起重機簡介橋式起重機在冶金企業及其它行業有著廣泛的應用,其作用主要用來實現物體的升降和轉運,橋式起重機工作環境惡劣,工作任務重。

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桥式起重机控制系统台湾国家科技大学,汽车工程专业,郑芳华和杨枯昂设计摘要:基于定位精度高,小摆角,运输时间短,高安全的要求,设计一桥式起重机控制系统。

由于吊车系统符合负载晃动动力学,这是非常难以操纵的方式,因此,本文提出了一种非线性控制的自适应机制,即龙门起重机位置跟踪系统来控制摇摆角的稳定,以确保整体闭环系统的稳定性。

通过所设计的控制器,将驱动位置误差减小为零,而摆角迅速衰减使挥杆稳定。

整个系统的稳定性证明是根据Lyapunov的稳定性理论,并通过计算机模拟证明了所用控制器的可行性。

⑥2006年埃尔塞维尔有限公司保留所有权利。

关键词:非线性自适应控制最小相位; Lyapunov稳定性;运动控制1.简介由于成本低,易组装和维修少等原因,许多工业应用的吊车系统已被广泛的用于材料运输。

所以设计一个满足定位精度高,小摆角,运输时间短,高安全的桥式起重机控制系统成为了控制技术领域的一个有趣的问题。

吊车运动是相对欠驱动的摇摆运动,是一种非常难以操作自动方式。

一般来说,人的司机往往通过自动防摇系统的协助下,并参与了桥式起重机系统的运作,由此产生的性能和安全等方面的不足,很大程度上取决于他们的经验和能力。

基于这个原因,激发了许多人对桥式起重机自动控制系统设计的兴趣。

众所周知,缺乏实际控制输入会导致严重的非线性运动和摇摆运动,同时带来了大幅摇摆振荡,尤其是在起重和到达的阶段。

这些不良现象也使传统的控制方式不能达到目标,因此,架空吊车系统属于不完整的控制系统类别,只允许数量有限的输入量来控制多个输出。

在这种情况下,无法控制的振荡,可能会导致严重的稳定性和安全性的缺乏,并强烈制约着运作效率。

此外,起重机系统可能会遇到不同加载条件下参数变化范围的影响。

因此,一个强大的和微妙的控制器,它能够减少这些不利的摇摆和不确定性,不仅提高了效率和安全性,也使该系统更适用于其他工程范围。

在文献[1]中提出的非线性控制器是通过Lyapunov的方法和滑动面控制技术改进后的方案,可以实现车位置控制。

然而,没有考虑到摆角的动态稳定性。

在文献[2]中提出的是利用比例微分(PD)控制器设计的渐近调节系统,可控制桥式起重机在自然阻尼振荡时的位置。

在文献[3]中提出的一种模糊逻辑的滑模控制控制系统,是桥式吊车系统的发展方向。

在文献[4]中,利用了非线性耦合控制法来稳定摆角,并使用拉萨尔不变性定理来完成三自由度桥式吊车系统的动作。

但是,系统参数必须是预先知道的。

在文献[5]中,伯格等人通过调节变量变换的方法设计的起重机系统。

在文献[6]中,作者使用了一个自适应反馈线性化方法来使系统稳定。

在文献[7]中提出的是一个利用机械系统的被动属性用来调节桥式起重机的控制系统。

文献[8]中提出的通过控制体系结构的变化使起重机动作。

然而,小车速度仍较大,即使到达目的地,也会有明显的残余摆动,安全性和定位精度较差。

在文献[9]中,设计了一个具有负载位置和速度的非线性跟踪控制器,其中位置跟踪是为减小振荡,但只能当摆动速度远远小于车运动速度时才能实现。

在在文献[10]中,作者提出了一种输出反馈PD控制器的起重机系统来控制非线性系统的稳定性。

在文献[11]中提出一个包含有滑动面的桥式起重机的自适应滑模控制方法。

在文献[12]中讨论了线性二次高斯控制系统和模糊逻辑控制系统的比较。

在文献[13]中提出的是在新的模糊控制器基础上,利用单输入模块(SIRMs)的模糊推理建立的模型。

通过计算机模拟表明,采用模糊控制器,起重机可在短时间内摆到目标位置。

在文献[14]中,叙述了一个基于二阶滑模的控制方案,可保证精确的转移负载。

文献[15]中提出的控制器结合了反馈和延时控制方法,其中延迟时间控制法完成了不确定性条件影响下的线性化反馈。

本文组织如下:第1节,是对起重机的介绍。

第2节介绍了桥式起重机的非线性数学模型,并提出了一个自适应控制方案。

第3节是对控制器和模拟的研究,并进行了计算机模拟实验。

第4节验证了所设计的控制器的有效性。

第5节,总结所得出的结论。

2.问题描述及非线性控制器设计结合自适应非线性控制方案,提出所有参数都是未知的起重机系统。

为方便起见,我们首先假定动态模型有以下特点:(A1)有效载荷和龙门是由较少的刚性电缆连接。

(A2)角位置和速度是在控制范围之内。

(A3)有效载荷链接到龙门的摩擦可以忽略。

根据动力学方程可将吊车系统(图 1)表示为:(1)M(q)==C()==图1 两自由度的桥式吊车系统θ来改变摆角的大小。

(2)定义如下的误差曲面(3)(4) 注意1在选取时期望的轨迹时应慎重选择,以满足内部动态方程(1)。

不失一般性,我们一般会选取收敛轨迹。

根据上述定义,所以可以得到=(5)(6)(7) 2.2 非线性控制规律自适应非线性控制结构如图(2)所示,桥式起重机系统符合动力学方程。

图(2)自适应非线性控制结构下面是线性参数的定义:(8)(9)(10) 为了方便控制器的设计,我们定义如下信号:(11)(12)(13) 通过定义k,有如下等式:(14) 注意2(11)中仅仅是一个差分方程,(14)被定义为它的正根,我们假设存在一个理想的时间排序,其中i=0,1……。

把我们的自适应控制方案设计为:(15)(16)(17)(18) 动态误差分析(19)(20) 误差参数(21) 定理:(1)描述了桥式起重机的动态模型,只有(15)和(16)都满足条件,自适应系统的稳定性才能实现。

证明:定义函数(22)++k(23)3 计算机模拟为证明该控制算法的有效性,我们进行了计算机模拟实验,通过两种不同负载条件来说明该控制器在不同范围的适应性。

系统参数如下:假设1 =5Kg =2Kg L=0.5m假设2 =1000Kg =90Kg L=5m首先,和传统的PD型控制进行比较。

图3.1(a)和图3.1(b)显示了跟踪和控制性能稳定的PD算法,证明了我们控制器的优越性。

与[16]提出的控制器进行模拟比较,如图 3.2(a)-3.2(c)显示的结果。

从上述内容可以看出,阻尼振动会使滑模控制器受到许多摩擦,这是不理想情况,因为它可能会缩短用驱动电机的寿命。

图4(a)和图4(b)分别描绘了龙门的负载摆动角度与我们提出的自适应算法的稳定性。

图5(a)和图5(b)描述了相应的速度和轨迹。

显然,收敛速度大幅提升。

输入控制如图6所示,图7中反映了k(t)的变化曲线。

从图8(a)中可以看出,即使需要较长的收敛时间,但发生衰减的时间相对较短。

在图8(b)中可以看出,摆角的幅度显然已经不超过六度。

图9(a)和图9(b)描绘了负载摆动速度的和轨迹。

图11有效地证明了K(T)的轨迹。

4 实验证明:为更好的验证所设计的两个自由度桥式起重机设备(图12)的可行性,进行了实验验证。

将最大输出扭矩为0.95N m的交流伺服电机用于驱动车的议案,进行线性电位测定。

光电轴角编码器是一种嵌入式的测量装置,用于测量摆臂的角位置。

在实验中,第一次测试的起重机控制只有一个简单的PD反馈控制,显示控制响应如图13(a)一图13(c)。

在图13(b)中可以看出,只使用传统的PD 控制不能实现摇摆振荡迅速衰减。

显然,小车可以在不到5s的时间内移动到所需位置,但缺乏稳定性。

本文提了的基于传统的PD控制并设有控制增益(表2)的起重机。

图14(a)一14(c)描绘了设有自适应控制的起重机系统的实验结果。

在图14(b)中,我们可以看到,起重机的摆角将大幅衰减,如图14(a)所示。

图14(c)给出了龙门位置误差的响应。

在图(14)中给出了响应时间k(t)的曲线。

注意3从稳定性的角度来看,增加反馈系统会使系统更稳定,即使摇摆受到外来干扰,也可以保持车到达目的地。

此外,从(15)和(16)中可以看出,在这种情况下,额外的反馈词可以重新激活起重机摆动系统,直到消失。

5 结论:本文设计了一个桥式起重机的运动控制系统,装有自适应非线性耦合控制器。

通过以Lyapunov为基础的稳定性分析,我们可以实现起重机位置和摆角稳定系统的控制,以及对参数的渐近跟踪。

通过计算机模拟分析,验证了所提出的控制算法。

为了更好的验证所设计的系统进行了仿真实验,仿真结果表明,与传统的PD控制方法相比该系统有较高的精确性和可行性。

附录:图 3.1(a). PD控制跟踪响应(假设1)图 3.1(b). 传统PD控制摆动响应图3.2(a).位置变换控制 (假设1)图3.2(b). 摆角控制 (假设 1)图3.2(c). 输入控制(假设 1).图 4(a).跟踪响应 (假设 1)图 4(b). 摆动角度响应 (假设 1)图 5(a). 驱动速度 (假设 1)图 5(b). 速度与摆动(假设 1)图 6. 输入曲线(假设 l).图 7. k(t)曲线 (假设 1)图8(a).追踪响应(假设2)图 8(b). 摆动角度响应 (假设 2)图 9(a). 驱动电机速度(假设 2)图 9(b). 摆动速度(假设 2)图 10.输入曲线 (假设 2)图11. k(t)曲线 (假设 2)图 12.实物模型图13(a). 追踪响应图13(b). 传统PD控制摆动角度的响应图 13(c). 位置误差图 14(a). 自适应跟踪系统响应图 14(b).摆动角度的影响图 14(c)位置跟踪误差图 14(b)时间响应曲线。

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