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起重机小车吊重动力学分析

发布日期:2013-01-14

        防摇操控体系是现代化桥式起重机或龙门起重机的重要组成部分,因而,防摇操控技能是起重机的要害技能之一.动力学剖析是研讨防摇操控技能的根底,对起重机吊重的动力学行动研讨通常在小车吊重布局耦合体系中进行.对防摇操控办法的研讨有依赖于小车吊重体系准确数学模型的最优操控,自习惯操控等办法,也有选用含糊操控并能习惯不断定性要素的智能操控办法,其间根据稳定性理论描绘含糊操控规矩操控吊重的摇晃,对准小车吊重模型的非线性和不断定性描绘了两个操控器:含糊方位操控器操控小车的方位和速度、含糊防摇操控器消除吊重的摇晃.用非线性逆体系办法将非线性的小车吊重体系伪线性化,选用内模操控办法操控小车的水平定位,一起用视点反应操控器衰减吊重的摇晃.在以上剖析的操控办法和操控体系研讨中,均未涉及到操控体系状况变量的观测、估量难题,即体系状况变量都必须用传感器实践测得再提供给操控体系处置. 

        实践上,操控体系的状况变量信息不一定悉数可测,有的变量即便可测,也难以完成,比方吊重摆角和摆角角速度的丈量.对准这一难题,能够凭借体系中可测的输出量描绘状况观测器,使用重构状况空间的办法在答应的时刻内估量状况变量信息.所以,在防摇操控体系中设置状况观测器有利于降低成本,具有工程有用价值.本文中对准试验中选用直流电压操控小车运转电机驱动小车运动时的小车吊重体系,给出了设置全状况观测器的通常办法,并剖析了状况观测器极点散布对观测时刻的影响.

        起重机的大车和起重机小车运转对吊重摇晃的影响作用通常能够为是同等的。无妨只思考小车吊重体系,即小车运动对吊重摇晃的影响,大车的影响能够选用相同的剖析办法.一起,在工程有用和答应范围内做如下假定和简化处置:起升钢丝绳的定滑轮半径为零,即退化为一个悬挂点;不计空气阻尼、风阻的影响;疏忽钢丝绳质量;钢丝绳为全柔性;在防摇操控时,不思考吊重晋升,即以为绳长不变;只思考吊重的横向摇晃且摆角较小.

        为处理起重机防摇操控体系中状况变量信息不易直接丈量的难题,并对准小车吊重体系状况变量仅用小车方位信息的彻底可观性,文中给出了设置全状况观测器的通常办法.经过设置观测器能够从观测时问开端准确估量出各状况变量信息.当体系参数确守时,观测器的极点装备是影响观测时刻的要害参数.思考到a—t曲线的改变趋势和观测器物理完成的难易程度,能够将观测器的极点装备在曲线的陡峭改变区域,从而使观测器准确重构状况变量空间,并具有杰出的动态特性.观测时刻对各状况变量初值和体系参数之间敏感性的数量联系以及怎么在理论上断定曲线的陡峭改变区域还需深入研讨,以正确辅导观测器的描绘以满意工程需求.

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