集裝箱門式起重機小車吊重系統(tǒng)偏擺控制及其仿真研究.pdf

1、起重機在工廠車間、港口碼頭、鐵路和林區(qū)等場所都擔任著實現(xiàn)貨物搬運的重要角色，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，運輸制造業(yè)的不斷發(fā)展，起重機的應(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為主要研究對象，旨在通過對集裝箱門式起重機吊重偏擺進行控制，從而提高大型堆場碼頭的集裝箱裝卸效率，提高作業(yè)的安全性。為了實現(xiàn)吊重偏擺控制和精確對位，本文通過設(shè)計觀測器與控制器構(gòu)成的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)來完成這一目標，研究工作主要從以下幾

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

3、立了集裝箱門式起重機的開環(huán)系統(tǒng)Simulink模型，分別對集裝箱門式起重機小車起停階段和小車停止后的吊重擺動階段的動力學(xué)模型進行了仿真，驗證了所建模型的精確性。
　?。?）由于集裝箱門式起重機吊重擺角測量的技術(shù)難度較大，通過設(shè)置狀態(tài)觀測器，對狀態(tài)變量進行估計測量，小車吊重系統(tǒng)與觀測器組成了吊重擺角的軟測量系統(tǒng)，節(jié)約了測量的成本，完成擺角的信息測量工作，獲取的估計信息可以傳遞至偏擺控制系統(tǒng)。對于觀測器應(yīng)對不確定強干擾的魯棒性問題，設(shè)