抓斗卸船機小車-抓斗系統(tǒng)動力學(xué)建模及擺動控制研究.pdf

1、抓斗卸船機抓斗的擺動控制效果是影響其作業(yè)效率的一項重要指標，對于抓斗卸船機的擺動控制，通常采用輸入整形方法，該方法需要建立小車―抓斗系統(tǒng)的精確動力學(xué)模型。然而，傳統(tǒng)的建模方法通常將抓斗視為質(zhì)點，并且未考慮抓斗開閉斗時重心的變化。本文通過建立小車―抓斗系統(tǒng)雙擺動力學(xué)模型，對其開閉斗動力學(xué)特性和擺動控制進行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴考慮抓斗的形狀以及鋼絲繩繩長的變化，利用拉格朗日方法建立了抓斗卸船機小車—抓斗系統(tǒng)雙擺動力學(xué)模

2、型，并利用四階龍格庫塔法對雙擺模型進行了數(shù)值求解，得到了二階擺角和角加速度的迭代關(guān)系式。⑵利用ADAMS軟件建立了小車—抓斗系統(tǒng)三維動力學(xué)模型，分析了小車—抓斗運動平面的二階擺動頻率，驗證了本文所建理論模型的正確性；對抓斗在開閉斗情況下的重心變化進行了分析，表明抓斗在不同狀態(tài)（開、閉斗）會對重心產(chǎn)生影響。⑶提出了一種改進的ZV擺動控制方法，并考慮效率和安全，對抓斗的運動軌跡進行了規(guī)劃，實例仿真表明，改進ZV方法具有很好的擺動控制效果；對