集装箱桥吊防摇控制措施研究
集装箱吊具智能防摇装置性能分析
孑Ｌ产 生 阻 尼 作 用 ，进 而使 与 吊具 相 连 接 的 ２根 防 摇
绳 （ａ和 ｂ）沿 着 吊具 摆 动 反 方 向拉 力 增 大 ，因而 逐 步
降 低 吊具 和 集 装 箱 的摆 动 幅 度 。另 一 侧 的 ２个 液压
缸 （Ｃ和 Ｄ），在 系 统 油压 的作 用 下 ，活塞 杆 被压 缩 ，
（２）工 作 原 理 。作 业 时 ，力 矩 电机 持 续 通 电 ， 换 不 及时 ，在使 用 过程 中容 易产 生 泄露 ，对 环境 有 污
始 终给 防摇 钢 丝绳 一一个张力 ，使 防摇钢 丝绳 在 卷筒 轴 染 ，后 期维 修成 本 高 ， 目前 已基 本 不使用 。 拉 紧 ，并通 过盘 式制 动器 给 卷筒施 加 制动 力 ，增 加 １。３ 八 绳 防摇 方式
间 。成 熟 的集 装箱 吊具 防摇 装 置能够 解 决集 装箱 作 业
时 的摆 动 问题 ，在 较短 的 时 间 内消 减集 装箱 摆 幅或 阻
止 集装 箱摇 动 ，保 证集 装箱 正常 装卸 作 业 。
１ 常见的集装箱 吊具防摇方式
１．１ 传 统 的 力矩 电机 防摇 方 式
（１）组 成 及 安 装 方 式 。机 械 防摇 装 置 安 装 在 小 车车 架 下 ，由力矩 电机 、摆 线 针轮 减速 箱 、传 动链 及
绳
防摇 绳 （ｃ和 ｄ）放 松 。当 吊具 反 向摇 摆 时 ，２组 液压
缸 的作 用 则相 反 。如此 循环 ，吊具 的摇 摆迅 速衰 减直
至停 止 。
（３） 性 能 分 析 。 液 压 防摇 装 置 的结 构 紧 凑 ，体
图 １ 力矩 电机 防摇 装 置示 意 图
积 小 ，但 液压 防摇 装置 需增 加液 压 泵站 、液 压缸 及管 路 ，对 环境 温度 有 一一定 的要 求 。如 密封 不 当或油 品更
集装箱阻尼防摇系统的设计与研究的开题报告
集装箱阻尼防摇系统的设计与研究的开题报告
一、选题背景
随着现代经济的发展，全球贸易繁荣，海上集装箱运输逐渐成为最主要的贸易方式之一。
然而，实际的海上运输条件十分恶劣，波浪、风力等外界因素会对船舶以及装载的集装箱造成极大的影响，使其产生较大的倾摇振动。
这种情况下，若海上交通事故发生，就会造成集装箱的倾倒、损坏甚至失踪，给企业和社会带来极大的损失，严重影响船运业的发展。
为了解决海上运输过程中集装箱的安全问题，许多研究者提出了各种防摇系统的方案，但当前的集装箱阻尼防摇系统仍然存在许多问题，如系统结构过于复杂，安装调试困难等。
因此，如何研究并设计一种简单有效的集装箱阻尼防摇系统的成为当前急需解决的问题。
二、研究目的
本项目旨在研究和设计一种可靠的防摇系统，使得在海上运输集装箱时，能够有效防止集装箱产生较大的倾摇振动，从而保障集装箱的安全。
三、研究方法
本项目将使用计算机模拟和实验的方法进行研究。
首先，通过数学模型和计算机模拟，分析防摇系统中集装箱的振动特性，确定系统的设计方案。
然后，进行实验验证，确定系统的稳定性和防震效果，不断改进和完善系统设计方案，最终得出效果最优的防摇系统。
四、预期成果
本项目预期可得出一种简单有效的集装箱阻尼防摇系统设计方案，该方案能够有效防止集装箱在海上运输过程中的倾摇振动，并能提升集装箱的安全性，减少意外事故的发生，有望在实践中得到广泛应用。
五、研究意义
本项目的设计方案对海上集装箱运输的安全问题做出了有益的探索，有助于推动防摇系统的更新优化，提高海上运输集装箱的安全水平，为
海事行业的发展做出贡献。
港口集装箱起重机吊具减摇装置分析
港口集装箱起重机吊具减摇装置分析摘要：分析港口集装箱起重机吊具摇动产生原因。
现有港口集装箱起重机的各种形式减摇装置。
关键词：港口集装箱起重机；吊具减摇装置；单摆模型；1、前言随着集装箱船舶日益大型化，对港口的岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）和轮胎式集装箱龙门起重机（以下简称轮胎吊），轨道式集装箱龙门起重机（以下简称轨道吊）的装卸效率要求越来越高。
港口集装箱起重机的装卸效率受很多因素的影响，吊具的摆动是关键因素之一。
吊具的摆动增加了对箱的难度，延长了司机的作业时间，降低了司机操作的舒适性。
同时，吊具的摆动增加了撞箱的风险，不利于码头的安全生产。
为了使吊具在很短的时间内恢复静止或摆幅减小到允许的范围内，需要加装吊具减摇装置。
以下主要探讨现有的港口起重机的各种减摇装置。
2、吊具摇动成因港口集装箱起重机的吊具是通过钢丝绳和小车连接的。
当进行作业时，小车运行机构驱动小车运行，吊具通过钢丝绳获得加速力同小车一起运行。
小车停止，吊具发生摆动，此时，停止的小车可以看做固定点，悬垂钢丝绳近似成柔性绳，吊具简化成质点，那么吊具的摆动可以简化成单摆模型。
由此可以看出，吊具的摆动是不可避免的。
3、几种常见的减摇装置3.1通过起升钢丝绳交叉缠绕严格意义上来说，这不属于减摇装置。
它只是利用起升钢丝绳的交叉缠绕，增大钢丝绳和水平面间的夹角，增加钢丝绳在摇摆过程中的调整张力和阻摇的能力。
这种方式的弊端十分明显，首先，减摇效果差，吊具在不同的高度及载荷下，减摇效果差异很大。
其次，增加了钢丝绳的弯折次数，影响钢丝绳的寿命。
3.2八绳防摇系统起升卷筒为八组绳槽卷筒，钢丝绳通过改向滑轮分别到吊具上架的四个固定点。
钢丝绳在吊具和小车间形成四个独立的三角形，利用三角形的稳定性原理，实现吊具的摇摆控制。
八绳防摇的另一个显著特点：用钢丝绳的固定点取代吊具上架上的滑轮，这样就消除了滑轮在钢丝绳上的滚动现象，从而减弱吊具的摇摆。
因具有以上的特点，并且在吊具的前后左右四个面上钢丝绳都形成了三角形结构，因此，在小车方向和大车方向上，防摇效果都很显著。
防摇控制系统在集装箱起重设备中的研究与应用
关键词 ：集装箱起重设备 自动运行 ；防摇控制 系统 ；拉格 朗 Ｅ建模 ；Ｓｍ ｌ ｋ ｔ ｉ ｕｉ 仿真 ｎ
中 图分 类号 ：Ｔ ２ ３ Ｈ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ０ ８ （ ０ １ １ ０ ５ ０ ０ １— ７ ５ ２ １ ） ０— ０ １— ５
随着集装箱运输业 不断发展 ，码 头对装卸效 率要 求越 来 越 高 ，装 卸 操 作 已成 为 一 项 越 来 越 繁
重 的工 作 。 为 了 满 足 装 卸 效 率 要 求 ，同 时 减 轻 司 机 的工 作 强 度 ，集 装 箱 起 重 设 备 正 朝 着 自动 化 运 行方 向不 断 发 展 。 其 中需 要 解 决 的 一 个 关 键 问题
没有进 行 实 际应 用 。本 文 对 小 车 负 载 系 统 进 行 建
４ 结 论
本文将变频 技术与模糊 ＰＤ控 制相结合实现 Ｉ 对液 压 系统 的速 度调 节 。 利用 Ｔ 公 司 的 Ｄ Ｐ以及 Ｉ Ｓ
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ： ｃ ｎｔｉ ｒｃ ａ ｅ ａ ｔ ｍａｉ ｎ； ａ ｉｓ ｙ ｏ ｒ ｌｓ ｓｅ ； Ｌａ ａ ｇａ ｄ ｌｎｇ； Ｓｉ ｕｉ ｋ ｓｍｕ ａｉｎ ｙ ｒ ｏ ａｎｅ ｒ ｎ ｕ ｏ ｔｏ ｎｔ—ｗａ ｃ ｎｔｏ ｙ ｔ ｍ ｒ ｇ ｎ ｉｎ ｍｏ ｅ ｉ ｍ ｌｎ ｉ ｌ ｔ ｏ
防 摇 控 制 系 统 在 集 装 箱 起 重 设 备 中 的研 究 与 应 用
单 磊 费 国
上海振 华 重 工 （ 团） 股份 有 限公 司 上海 集
摘
２ ０ ２ ０ １５
要 ：对集装箱起 重设 备中小车定位及 负载摇 晃 问题 进行 了研究 。通 过拉格 朗 日分 析法 ，建 立 了小 车负
基于吊重防摇控制的起重机快速对位关键技术研究
可以通过对起重机运行过程中的图像信息进行处理和分析，提取出与吊重防 摇控制相关的特征，从而实现对吊重的稳定控制。循环神经网络（RNN）则可以 用于处理时序数据，通过对时间序列的建模和分析，实现对吊重防摇控制的动态 预测和调整。
实验与结果分析
为了验证基于吊重防摇控制的起重机快速对位关键技术的有效性，我们进行 了一系列实验。实验结果表明，使用该技术可以使起重机的对位时间减少20%， 并显著提高了对位的准确性和稳定性。具体来说，通过对比实验，我们发现基于 吊重防摇控制的起重机快速对位关键技术可以使起重机在面对不同风速、不同负 载工况下仍能保持稳定的对位性能。同时，该技术在减小操作人员的劳动强度、 提高生产效率等方面也表现出了显著的优势。
参考内容二
一、工程概述
本工程为汽车吊起重吊装方案，旨在为一项重要设备的吊装提供安全、高效、 可靠的解决方案。工程位于市中心，周边建筑密集，交通繁忙，因此需要精心组 织，确保吊装过程安全有序。
二、吊装设备选择
根据设备尺寸、重量、吊装高度以及现场环境条件，我们选择了一台50吨的 汽车吊进行吊装作业。该汽车吊性能稳定，操作灵活，能够在狭窄的空间内进行 吊装作业。
基于吊重防摇控制的起重机快速对 位关键技术研究
目录
01 引言
03 基于机器学习的方法
02 吊重防摇控制技术 04 基于深度学习的算法
目录
05 实验与结果分析
07 参考内容
06 结论与展望
引言
起重机是一种广泛应用于建筑、物流、造船等行业的重大装备，其作业效率 和质量直接影响到工程建设和生产过程的顺利进行。在起重机的工作过程中，快 速准确地完成货物或材料的对位和搬运是非常重要的。然而，由于起重机在运行 过程中可能受到多种因素的影响，如风力、惯性力等，使得对位控制变得具有一 定的挑战性。为了解决这个问题，本次演示将探讨基于吊重防摇控制的起重机快 速对位关键技术。
集装箱起重机吊具防摇和防扭技术分析
随着大型集装箱船的持续增多，有更多的码头选择应用大型集装箱起重机，以满足更大高度的作业要求。
根据集装箱起重机作业的特征分析，随着高度的不断增加，吊具摆动的问题会更加严重。
一般吊具出现前后方向的晃动时，司机可以通过控制小车将其趋于稳定。
但是，对于顺逆时针的旋转扭动，司机无计可施。
尤其是随着自动化水平的提高，很多码头集装箱装卸均是自动化作业，对于吊具的摆动没有有效的应对方法。
为解决此问题，需要有专业的技术作为支持，通过设计改造消除吊具的摇晃与扭动，从而满足码头集装箱装卸作业要求。
1 影响集装箱起重机吊具摇动因素分析吊具摇动是集装箱起重机作业过程中的常见问题，对作业效率、安全以及操作舒适性等影响严重。
想要在规定时间内完成所有装卸任务，必须采取措施消除吊具摇动的隐患。
结合集装箱起重机结构特征分析，利用钢丝绳连接吊具与小车。
现场装卸作业时，由小车运动机构驱动小车产生动作，相应的通过钢丝绳吊具也会保持一定的加速力动作。
这种情况下虽然小车停止，但是小车会继续动作产生摇动。
以停止动作的小车为中心进行分析，将连接小车与吊具的悬垂钢丝绳看作柔性绳子，以吊具为质点，吊具的摇动可以简单看做单摆模型，因此判断无法完全避免集装箱起重机吊具的摇动。
实际装卸作业中需要由司机操作来控制吊具，尽量消除吊具摇动带来的不利影响，顺利完成集装箱的定位装卸。
在此情况下想要实现高效率作业，需要解决吊具摇晃摆动的问题。
在自动化或半自动化起重机设计中，防摇技术与防扭技术不可或缺，对实现码头集装箱装卸高效率、高安全作业具有重要作用。
2 集装箱起重机吊具常见减摇装置2.1 起升钢丝绳交叉缠绕为减轻集装箱起重机吊具的摇动问题，常见的方法是采用起升钢丝绳交叉缠绕的方式。
此种方法不在减摇装置范围内，本质在于通过增大钢丝绳与水平面的夹角来有效调节进入摇动状态下钢丝绳的张力与阻摇。
虽然此种方法有一定的减摇效果，但是有效性较差，尤其是在吊具高度与荷载状态不同的情况下，起到的减摇效果差异大。
集装箱起重机电子防摇控制技术研究
上海交通大学硕士学位论文
scheme which requires a complex and expensive vision sensor system, this control scheme is simple and efficient.
This thesis proposes the mathematic model of the trolley and load system, analyzes the relation between the load sway and the movement of trolley, then a new anti-sway control scheme is proposed and verified by the computer simulation experiment with the help of MATLAB software. And introduces the speed control system in details include inverter, PLC and so on, finally, accomplish the hardware and software design of the whole anti-sway control system. KEY WORDS Container crane, electrical anti-sway, velocity control mode, accelerator, inverter, PLC, simulation experiment
上海交通大学 硕士学位论文 集装箱起重机电子防摇控制技术研究 姓名：肖鹏 申请学位级别：硕士 专业：机械设计及理论 指导教师：王冰
起重机防摇技术研究
起重机防摇技术研究一、前言吊具的摇摆问题，一直是令起重行业设计和调试人员头痛的一个问题。
起重机在装卸货物时，由于其速度的变化以及外界干扰因素的影响，使吊具前后、左右的来回摆动，在影响生产效率的同时造成一定的安全隐患，最终造成严重的经济损失。
因此，研究一套起重机的吊具防摇系统，实现稳定吊具、平稳操作成为起重机制造商和研究机构一直关注的问题。
一个好的防摇系统能起良好的减摇效果，大大提高了劳动生产率。
近年来, 考虑到现代起重机增加吊重防摇控制系统的必要性，对防摇控制方法的理论研究较多,但这些理论方法只要以理论研究和仿真为主导，与实际可行的物理实现还存在一定距离，很多方面的应用还不是很理想。
二、机械式防摇技术机械式防摇技术通过在小车架下安装防摇装置，包括减摇钢丝绳、卷筒和力矩限制器传动链及带单向轴承的卷筒和制动器，通过机械手段消耗摆动的能量以实现最终消除摇摆的目的，从而提高起重机的工作效率。
要控制吊具的摇摆，首先就必须采用合理的钢丝绳缠绕方式，使车架上起升滑轮与吊具上牵引滑轮在同一平面内偏离成一定角度;利用单向轴承控制卷筒的旋转方向，通过实现放绳方向与传动轴相互锁合，保证卷筒只能向钢丝绳收绳方向旋转;在其重机作业过程中，通过对力矩限制器加以持续通电，始终给减摇钢丝绳一个张力，将其卷起，避免减摇钢丝绳的处于松散状态。
当出现吊具摇摆情况时，通过设定弹簧力来调整制动器给减摇钢丝绳的张力，从而保证在不同情况下阻止吊具的摇摆，起到减摇效果。
吊具在下降过程中，制动器打开，单向轴承的内外圈相互锁住，由于吊具重力使每个力矩限制器受到一个反向力，该力就作为减摇钢丝绳张紧力对减摇产生一定作用;当吊具上升时，减摇钢丝绳上少了吊具自重而引起的张紧力，此时减摇钢丝绳被力矩限制器带动卷筒不断卷起，一定程度上减少了吊具的摇摆;另外，单向轴承的内外相互分离，旋转力没有作用在轴上，轴处于制动状态，制动器由于被锁住而不起作用，因此制动器就会对吊具摇摆产生一定的阻尼作用;当吊具停止升降时，单向轴承的内外圈相互离合，轴处于制动状态，制动器被锁住，从而减少吊具的摇摆。
集装箱门式起重机减摇模型及其控制方法解析
集装箱门式起重机减摇模型及其控制方法解析摘要：集装箱门式起重机在使用过程无法控制摇晃幅度，若摇晃幅度过大必然会限制集装箱门式起重机的使用效率，还可能增加使用过程的安全风险。
为从根本上解决这一问题，应以减摇模型为基础，通过模型构建确定控制方法，以此为起重机正常使用予以保障。
本文先行阐明集装箱门式起重机概述，继而提出减摇模型以及控制方法，以供参考。
关键词：门式起重机；减摇模型；控制方法前言：集装箱门式起重机在装卸领域属于核心设施之一，广泛应用于港口装卸、物流运输、国防安全等大型建设项目。
集装箱门吊传统的卷绕方式无法抑制集装箱在起重机双向运动过程中的摆动，为了提高集装箱门式起重机的装卸效率，需要结合防摆模型制定摆动控制措施，快速防止集装箱摆动，提高集装箱装卸效率。
一、集装箱门式起重机集装箱门式起重机主要用于各种堆场，其效率以TEU/h衡量，工作循环包括集装箱吊装工作循环的一半和空吊工作循环的一半。
在工作循环中，集装箱吊具在A点着箱，吊具旋锁旋转90度完成闭锁，从A点上升到B点，然后小车移动到C点，然后在集装箱堆场从C点下降到D点，然后随着集装箱行进到D点落箱后解锁，而后，空吊具按照原路线返回A点，这样就完成一个工作循环。
由于D的位置不同，循环距离不同，需要的时间也不同。
理论计算根据一系列集装箱的平均装载或卸载时间来衡量循环时间，称为平均循环时间[1]。
通常情况下，循环的平均运行时间不应超过90s，包括循环中对齐和锁定集装箱的时间，如下图所示：图1：场桥工作循环示意图二、集装箱门式起重机减摇模型1.模型结构模型主要结构涵盖大车行走机构、吊具旋转机构、起升机构、小车行走机构和电气控制系统。
吊具旋转机构包括吊具旋转（水平旋转）和吊具左右倾斜（立体旋转），集装箱门式起重机电气控制系统中包括吊具载荷重量控制单元。
载荷重量控制模块用于确定所吊集装箱的重量。
吊具旋转主控单元是根据载荷重量控制单元进行的测试结果，确定吊装集装箱的重心位置。
集装箱桥吊防摇控制措施研究
集装箱桥吊防摇控制措施研究发表时间：2019-06-10T16:12:58.220Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：滕友昌1 郑波2 [导读] 多年来，岸桥为港口物流行业当中提供了不少的便利，人们用它来在岸边对船舶的众多集装箱进行着日复一日的装卸操作作业。
上海振华重工（集团）股份有限公司 201913 摘要：随着现代工业的不断发展，工业的生产规模也随之不断扩大，在机械应用当中，自动化程度也不断的提升，故此，在搬运成本费用上也水涨船高。
在物料搬运当中，起重运输技术是其中重要的组成部分。
而由于地球的百分之73都是被海洋所覆盖，故此，水上运输占有着重要组成部分。
而其中的岸边桥式集装箱起重机（又称为岸桥）在港口物流当中占有举足轻重的地位，所以，如何加以提高其作业效率，则是厂家和工业当中最为关注的焦点[1]。
关键词：现代工业；起重运输技术；岸桥引言：多年来，岸桥为港口物流行业当中提供了不少的便利，人们用它来在岸边对船舶的众多集装箱进行着日复一日的装卸操作作业。
但是在岸桥起重机升降与加减速当中，吊具最容易出现摇摆作用，据调查，每一天岸桥师傅的工作时间当中，30%时间都是用来通过自然减摇等待摇晃的时间，这样无形中给岸桥师傅们带来不必要的劳动时间浪费。
因此，在提高岸桥起重效率和减摇的措施当中，许多起重机制作产家最为头痛。
一、常见的防摇技术措施（一）传统机械防摇技术它的作用原理是在小车架安装一个防摇装置，其装置有减摇钢丝绳、力矩限制器传动链与卷筒、带单向轴的卷筒与制动器，用传统机械手段将摆动能量消耗殆尽从而实现减摇效果，加以提升作业效率。
机械防摇当中，采用的是钢丝绳缠绕方式，让吊具上牵引滑轮与车架起升滑轮形成一定的角度，再用单向轴承来控制卷筒的旋转方向，这样可以让传动轴与放绳方向相互缩合起来，可以让卷筒只能向钢丝绳收绳的方向旋转，并且在其起重操作当中，使用力矩限制器持续对减摇钢丝绳增加一定的张力，可以有效避免钢丝绳的松散状况。
桥式吊车装卸定位防摇控制研究
桥式吊车装卸定位防摇控制研究姚亚婵;徐为民;郑翔;彭勃华【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2017(34)11【摘要】桥式吊车是一类非线性的欠驱动系统,由于桥吊小车在作业过程中存在参数摄动和摩擦力、风扰等不确定因素的干扰严重影响了桥吊防摇定位的控制效果,为避免这些不确定因素的干扰,提高桥吊的工作效率,提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)方法的状态反馈H∞鲁棒PID控制策略.基于LMI方法得出系统的状态反馈H∞鲁棒控制器,解决系统在运行过程中遇到的不确定干扰问题,保持系统的鲁棒性.鲁棒控制器与PID控制器相结合构成的闭环控制系统,使系统的控制性能增强.仿真结果表明,H∞鲁棒控制与PID控制相结合的控制策略有效,而且PID控制与鲁棒控制具有良好的相容性.%Overhead crane is a kind of nonlinear and under actuated system.We propose a state feedback H∞ robust PID control strategy based on LMI in order to avoid the disturbance of uncertain factors and improve the working efficiency of crane.Because of the uncertain factors such as the parameter perturbation,the friction and the wind disturbance,the disturbance of the uncertain factors in the process of the bridge crane has a serious influence on the control effect of the anti swing position of the bridge crane.We obtain the state feedback H∞ robust controller of the system via LMI approach,which is to be used to solve the problem of uncertain interference in the operation of the system and maintain the robustness of the system.The robust controller and PIDcontroller are combined to form a closed loop control system,which can enhance the performance of the system.Simulation results show the effectiveness of the proposed method and the good compatibility of the robust controller with PID controller.【总页数】5页(P360-364)【作者】姚亚婵;徐为民;郑翔;彭勃华【作者单位】上海海事大学,上海201306;上海海事大学,上海201306;上海海事大学,上海201306;上海海事大学,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.基于模糊PD控制器的桥式起重机防摇与定位研究 [J], 王照萌;陆永耕;袁昕天;刘梦花;2.龙门吊车防摇模糊控制研究 [J], 刘为;瞿军;袁湛;付艳华;冯上金3.基于自适应方法的桥式吊车的防摇定位控制器的设计 [J], 耿睿;徐为民;周贤文4.基于LQR算法的三维桥式吊车定位及防摆控制研究 [J], 刘保朝;贾红雨;陈能祥5.基于模糊PD控制器的桥式起重机防摇与定位研究 [J], 王照萌;陆永耕;袁昕天;刘梦花因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
桥式起重机智能防摇控制研究
桥式起重机智能防摇控制研究
徐勇;龚旭;张智华;沈鼎文
【期刊名称】《机电产品开发与创新》
【年(卷),期】2024(37)3
【摘要】桥式起重机作为港口重要装卸工具,影响装卸效率的关键因素是桥式起重机的防摇技术。
本文针对防摇控制的问题,将桥式起重机运行系统作为研究对象,通过运行机理建立了数学模型,计算分析桥式起重机防摇控制的影响因素,设计了相应的智能防摇控制系统,进行了对比试验,模糊控制更适合起重机防摇控制,该策略以小车实际输出位置与参考位置之差作为控制量,同时将负载的摆角也作为控制量,形成双闭环控制。
通过仿真对比分析,可以实现对小车位置和负载摆角的有效控制,达到在有限时间内快速稳定的控制要求。
【总页数】4页(P97-100)
【作者】徐勇;龚旭;张智华;沈鼎文
【作者单位】江苏航运职业技术学院交通工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH21
【相关文献】
1.基于模糊的的桥式起重机智能防摆控制研究
2.桥式起重机智能防摆控制技术研究
3.桥式起重机智能防摆控制技术研究
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起重机防摇技术研究(标准版)
( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改起重机防摇技术研究(标准版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.起重机防摇技术研究(标准版)摘要：在起重机的启动和停止以及加速和减速过程中，很容易使吊具左右或前后摆动，在一定程度上影响了起重装卸效率和提高了司机的劳动强度，因此我们要通过采用先进的防摇技术，通过实现对起重机的准确定位来起重机效率。
文章主要对当前使用比较广泛的起重机防摇技术进行了简要的探讨。
关键词：起重机；防摇技术；电子防摇Abstract:Atthestartandstopthecranes,aswellastheprocessofac celerationanddeceleration,itiseasytomakebeforeandafterspre aderorswingaroundtoacertainextentontheimpactoftheliftingef ficiencyandimprovehandlingofthelaborintensityofthedrivers, sowewantthroughtheuseofadvancedAnti-shaketechnology,throughtheimplementationoftheaccuratepositioningofthecranetocran eefficiency.Themainarticleonthecurrentuseofabroaderanti-sw aycranetechnologybrieflyexplored.Keywords:crane;anti-shaketechnology;electronicanti-sway一、前言吊具的摇摆问题，一直是令起重行业设计和调试人员头痛的一个问题。
岸边集装箱起重机大车方向防摇的研究
ｄｒｃ ｏ ａ ｅｎｃｒ ｅ ｕ． ｈ ａｏ ｓ ｆ ｗａ ｎ ｓ ｅｓｏｅｂ ｓｄｃ ｎａ ｅ ａｅ ｉ ｔ ｎｈ ｓ ｅ ａ ｉ ｏ ｔＴ ｅ ｅ ｓｎ ｙ ｇａ ｒ－ａｅ ｏ ｔ ｎ ｒ ｒｎ ｅｉ ｂ ｒｄ ｒ ｏｓ ｉ ｈ ｔ ｈ ｉ ｃ
ｉ ｕ ｎｉ ｒ ｎ ｌｚ ｄ． ｅ ｃ ｕｎ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｓａ ｅｐｕ ｏ ｗａ ｄ ｓ ｈ ａ ｐ ｉ ｚｎ ｏ ｔｏ ｓｒ ｎ ｎｇ ａ ｅ ａ ａ ｙ ｕｃ ｓｏ ｔｍｉｉ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌ ｐａ ａ ｔ ｒ ｆｔｏ ｌｙ ｄ ｉ ｉ ，ａ ｉ ｇ ｈ ｒｚ ｎ ａ ｕｐ ｏ ｔｏ ｏ ｍｅ ａ ｒ ｍｅｅ ｓ ｏ ｌｅ ｒｖ ｎｇ ｄｄ ｎ ｏ ｏ ｔｌｓ ｐ ｒ ｆｆ ｒ ｒｂｅ ｍ，ｒ ｉｅ ｈ ｒｚ ｎｔｌ ｒ ｉ ａｓ ｏ ｏ ａ ｉ ｉ ｉ ｉｙ ｅｃ Ｉ ｔ ｌｎ ｉ ｍｐｌｍｅ ｔｄ ｒｇ ｄ ｔ ｔ ． ｆ ｈｅｐ ａ ｓｉ ｅ ｎ ｅ ｉ ｗｏｕ ｄｒ ｄ ｃ ｗａ ｉ ｇ ｏ ｒ Ｕ ｙ ｔ ｌ ｅ ｕ ｅｓ ｙ ｎ ｆｔｏ ｅ ．
究得就 较少 。随着 岸桥 的大型化 和高速 化 ，大车
方 向的晃动 问题越 来越 突 出 ，研 究解 决岸 桥 大 车
及 提 高 运 输 能 力 ， 生 了集 装 箱 船 舶 不 断 大 型 催 化 。集装 箱船舶 大型化 效益 的发挥 ，有赖 于快速
港 口科技 ・ 科研与技革
的船 舶周转 。因此 ，港 口需要有 较 高 的装 卸 作业 到 ３ ５ｍ，前 伸距 为 ３ ｎ ９ｒ，后 伸距为 １ ７ｍ，属 于
Ｋｅ ｒ ｓ ｏｔ ｈ ｒｄ ａｅ ｎ ｉｅ ａ ｅ ｓ ｙｎ —ｇ ｉｓ ｒｌ ｙ ｔ ｃ ｒ ｙｗｏ ｄ ：ｐ ｒ ｓｏｅ － ｓｄｃ ｔ ｎ ｒ ｒ ｗａ ｇａ ａ ｔ ｏｌ ｓ ｕ ｔ ｅ ｂ ｏａ ｃｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｕ
基于数据驱动的桥式起重机防摇控制策略
基于数据驱动的桥式起重机防摇控制策略在桥式起重机的运行过程中，由于吊钩上吊的重物会受到风力等外部因素的影响，从而导致起重机在作业过程中出现晃动和摇晃的情况，这不仅会影响作业效率，还会对安全性造成威胁。
提出了一种基于数据驱动的桥式起重机防摇控制策略，通过对起重机运行过程中产生的数据进行分析和处理，实现对起重机的防摇控制，保障其稳定性和安全性。
一、数据采集和处理在桥式起重机运行过程中，可以通过各种传感器对起重机的运行状态进行实时监测和数据采集，如吊钩位置、载荷大小、风力情况等。
这些数据可以通过数据处理系统进行处理和分析，得到吊钩的摆动情况、风力大小等关键信息，为后续的防摇控制策略提供数据支撑。
二、数据建模和预测通过对采集的数据进行建模和分析，可以得到起重机在不同工况下的摆动规律和趋势。
基于这些数据建模结果，可以预测起重机在特定工况下可能出现的摆动幅度和频率，为制定防摇控制策略提供依据。
三、控制策略制定基于数据模型和预测结果，可以制定针对不同工况的防摇控制策略。
在风力较大的情况下，可以通过调整起重机的运行速度和加减速曲线，减小起重机的摇摆幅度；在吊钩载荷较大的情况下，可以通过调整起吊速度和加减速曲线，减小载荷对起重机的摇摆影响。
还可以通过调整起重机的结构参数和增加辅助设备等方式，进一步提高起重机的防摇控制能力。
四、实时监测和调整在起重机实际作业过程中，可以通过实时监测系统对起重机的运行状态进行监控和分析，一旦发现起重机出现摇摆情况，可以及时采取相应的控制措施，调整起重机的运行参数，保障其稳定性和安全性。
基于数据驱动的桥式起重机防摇控制策略通过对起重机运行过程中产生的数据进行分析和处理，制定针对不同工况的防摇控制策略，实现对起重机的防摇控制，保障其稳定性和安全性。
这种控制策略不仅能有效减小起重机的摆动幅度，提高作业效率，还能有效降低起重机的运行风险，具有重要的工程应用价值。
桥式起重机是一种常用的工程机械设备，用于吊装和搬运重物。
岸边集装箱起重机防摇及速度控制研究
专题研 究
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岸 边 集 装 箱 起 重 机 防摇 及 速 度 控 制研 究
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机 械 工程学 院 ，上海
［ 要］ 主 要研 究岸边 集装 箱起 重机 的防摇 及速 度 控制 。首 先 由输入 输 出线性 反 馈 得 到一 个非 交 互系 摘
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以及 实现码 头 自动 化 装 卸 的关 键 环 节 。一 般 来说 ， 岸桥 １ 个工 作周 期包 括 吊重起 升小 车加 速 、平稳 行
驶 和小 车减 速 吊重 下 降 ３ 阶段＿ 。本文 主要 考 虑 个 １ ］ 在第 １ 工作 阶段 中 的防摇 和速度 控 制 ，控 制 目标 个 主要是 当小 车 到达 指 定 速 度 时 ，小 车 加 速 度 和 吊
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集装箱桥吊防摇控制措施研究
发表时间：2019-06-10T16:12:58.220Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：滕友昌1 郑波2 [导读] 多年来，岸桥为港口物流行业当中提供了不少的便利，人们用它来在岸边对船舶的众多集装箱进行着日复一日的装卸操作作业。
上海振华重工（集团）股份有限公司 201913 摘要：随着现代工业的不断发展，工业的生产规模也随之不断扩大，在机械应用当中，自动化程度也不断的提升，故此，在搬运成本费用上也水涨船高。
在物料搬运当中，起重运输技术是其中重要的组成部分。
而由于地球的百分之73都是被海洋所覆盖，故此，水上运输占有着重要组成部分。
而其中的岸边桥式集装箱起重机（又称为岸桥）在港口物流当中占有举足轻重的地位，所以，如何加以提高其作业
效率，则是厂家和工业当中最为关注的焦点[1]。
关键词：现代工业；起重运输技术；岸桥
引言：
多年来，岸桥为港口物流行业当中提供了不少的便利，人们用它来在岸边对船舶的众多集装箱进行着日复一日的装卸操作作业。
但是在岸桥起重机升降与加减速当中，吊具最容易出现摇摆作用，据调查，每一天岸桥师傅的工作时间当中，30%时间都是用来通过自然减摇等待摇晃的时间，这样无形中给岸桥师傅们带来不必要的劳动时间浪费。
因此，在提高岸桥起重效率和减摇的措施当中，许多起重机制作产家最为头痛。
一、常见的防摇技术措施
（一）传统机械防摇技术
它的作用原理是在小车架安装一个防摇装置，其装置有减摇钢丝绳、力矩限制器传动链与卷筒、带单向轴的卷筒与制动器，用传统机械手段将摆动能量消耗殆尽从而实现减摇效果，加以提升作业效率。
机械防摇当中，采用的是钢丝绳缠绕方式，让吊具上牵引滑轮与车架起升滑轮形成一定的角度，再用单向轴承来控制卷筒的旋转方向，这样可以让传动轴与放绳方向相互缩合起来，可以让卷筒只能向钢丝绳收绳的方向旋转，并且在其起重操作当中，使用力矩限制器持续对减摇钢丝绳增加一定的张力，可以有效避免钢丝绳的松散状况。
如果在起重过程当中，吊具出现摇摆作用，可以调动制动器来设定弹簧力从而加以钢丝绳的张力，使减摇效果明显。
一般在起重作业里，吊具在下降的过程中，通过以打开制动器，单向轴内外圈相互缩合，使吊具的重力让力矩限制器受到一定的反向力，就会达到一定的减缓钢丝绳张紧力大小从而产生减摇效果；而吊具在上升过程中，钢丝绳少了一定的张紧力，是由于没有吊具牵引的力，从而使钢丝绳有一定的松散度，这时候力矩限制器带动卷筒不断地对钢丝绳卷起来，也可以达到一定的减摇效果。
除此之外，由于将制动器锁住，所以它会对吊具产生一定的牵引效果而达到减摇目的[2]。
（二）电子防摇技术
这类防摇技术在应用上，由于起重机在运行当中，吊具和小车通过一个钢丝绳连接的情况下，让电机带动着小车在轨道运作，吊具也随着小车运动，这从物理模型上可以看做成单摆运动，有着一定的固定点，但是由于起重机系统当中存在诸多不确定性，从而很难建立起相关的物理模型与数学模型，所以当前的电子防摇技术只能利用传感器和检测元件来进行检测收集信息，然后将检测的信息传送到控制系统当中，通过微机的处理后得出最佳控制参数，从而提供给小车调速系统，让小车调速系统来控制运行小车，在运行当中控制吊具以及载荷幅度大小。
还有一种电子防摇技术，它是将传统机械与电子技术相互结合的防摇技术，它的工作原理是使用倒三角形式悬挂系统在小车和吊具上架之间，当吊具上升至一定程度的高度位置时，小车和吊具之间就不能进行移动了，这是因为倒三角形悬挂系统的刚性有点大，所以当小车停止的时候吊具也会随之停止，这种情况下货物就不会摇摆，这时候采用激光测距系统测量目的地安和小车的距离，输送到PLC系统当中从而控制变频器的输出再达到控制小车的速度和停止的位置，这时候要适当提高小车的速度，这是因为当起升速度提升的时候，吊具上的货物提升到一定高度上，这个倒三角形悬挂系统才会起到作用，从而整体上减缓货物的摇晃问题以达到减摇效果[3]。
二、现有的防摇技术的缺陷
（一）机械防摇技术的缺陷
机械防摇技术从理论上看似可行，实际上在应用当非常复杂，可靠度不是很高，经常需要维修与保养，从而加大防摇成本，而且这样的防摇技术实际上效果应用上不是很理想。
在这种防摇技术的基础上可以增加一个悬挂系统，用其刚性来控制摇摆，这种技术之前已经提到了，但是不加以电子技术结合的话，同样存在着维修成本大的问题，而且防摇效果也不尽人意。
所以，在传统的机械防摇技术当中，还是有着许多待于提高和改进方案的地方。
（二）电子防摇技术的缺陷
电子防摇技术在应用当中同样存在着非常多的缺陷，由于单摆运动是一个非线性时变的运动，在其中的固定点不断的加减速过程当中，整个系统运作变的十分复杂，很难保证数学模型的精准性。
现阶段所采用的电子防摇技术就是利用传感器和检测元件来收集数学模型信息，通过PLC发送到控制器来控制变频器输出，再调节小车的速度大小，从而达到控制吊具的摆动幅度，但是因为数据在不断的变化，钢丝绳的长度也在变化，而且小车运动当中会产生摩擦力，从而使得小车的运动速度太过于频繁，导致岸桥师傅的不舒服现象，故此，这种技术在应用当中，存在着许多不可控制因素，还有大量成本问题，所以一直采用的不是很多。
三、防摇控制器控制摇摆技术
（一）控制原理
防摇控制器在应用当中，较于传统的机械式防摇技术和电子防摇技术，有着良好的稳定性。
防摇控制器在小车切换速度当中，计算吊具摆长的总体长度，把总体变化量，划分成两段连续的变化区间，在此区间当中，从中判断定量摆长数据，从变量区间加以判断摆长的实际变化量，从而进行匹配相对稳定的防摇控制方式。
在这种控制器设计当中，对于变量的选择上还是有着比较严苛的标准，如果过大或者过小，就会出现模型配置不合理的现象发生。
（二）控制措施
如图1，将吊具角度的摆动信号利用控制器输入到防摇控制系统当中，从而在双闭环的条件下实现防摇效果。
一般情况下可以采用不同的模型分析桥吊防摇控制，避免摇晃问题发生，比如说运用实验模型，模拟桥吊运行过程，从而规范防摇控制的算法，确保小车在吊运当中所摆动的波动数据，不会超过一定的范围。
岸桥在运输集装箱的时候，在到达目的位置时，吊具的摆动范围必须严格控制在-0.01-
0.01rad内，从而消除摆动的风险问题，增加岸桥的安全可靠性，从而实现防摇控制。
四、结束语
岸桥防摇技术是现阶段集装箱港口当中最为关键的技术之一，高效率与有效性的防摇技术可以起到关键性作用，使得岸桥运输集装箱的技术产生一个质变性的飞跃。
故此，无论是在中国，还是外国，起重机设计者们都在以摇晃的起因来着手研究岸桥的减摇措施，由于小车在运作当中有着一定惯性作用，从而在吊重的时候不会立即停止摇晃而是有着一定衰值的摆动频率，所以很多学者们认为，这是着手研究防摇措施的关键性所在。
有人曾经考虑到减少小车的运行速度，从而减少摇晃效果，但是这种方案对于现代运输的要求之下并不合理，减少速度就是意味着效率的减慢，因为摇晃问题减少效率，这无异于舍本逐末的做法。
还有人认为可以把摇摆当做能量释放来看待，做一个吸收能量的装置，通过不断地减少能量而加以使摇摆不断地减少，这种减摇原理则是增加系统阻尼使用能量快速衰减的机理，针对这种思路，国内外一直有着许多学者在对起重机的吊重摇摆进行着更加深入详细化的研究和实际的实践性应用，这里就不一一赘述了，希望在科技不断发展的以后，防摇装置能真正的尽善尽美，从而适应现代高新技术的不断发展[4]。
参考文献：
[1]翟军勇, 费树岷. 集装箱桥吊防摇切换控制研究[J]. 电机与控制学报, 2009, 13(06):933-936.
[2]卞永明, 金晓林, 秦利升. 集装箱桥吊吊具的电子主动防摇装置试验研究[J]. 振动、测试与诊断, 2005, 25(4):292-295.
[3]付主木, 高爱云, 费树岷, et al. 集装箱桥吊多模型参考切换双闭环防摇控制[J]. 机械工程学报, 2011, 47(23):161-166.
[4]倪青亮, 瞿俊杰, 刘韩臣. 集装箱桥吊防摇控制措施[J]. 设备管理与维修, 2017(11):94-96.。