基于PID控制的橋式起重機(jī)減擺研究.pdf

1、消除或控制負(fù)載的搖擺對提高橋式起重機(jī)工作的效率、保證作業(yè)安全具有重要意義。采用自動(dòng)控制方法進(jìn)行減擺控制，是減輕司機(jī)工作強(qiáng)度、提高工作效率的有效途徑，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化、倉儲(chǔ)現(xiàn)代化的大勢所趨。因此本文針對橋式起重機(jī)的減擺控制進(jìn)行了研究。
　　本文首先采用第二類拉格朗日方法推導(dǎo)出橋式起重機(jī)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)模型，在平衡位置處對起重機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行簡化，得到相應(yīng)的線性動(dòng)力學(xué)模型，分析發(fā)現(xiàn)該模型是可控和可觀的，為研究減擺問題提供了基

2、礎(chǔ)。
　　同時(shí)，為考慮纜繩動(dòng)態(tài)特性的影響，采用有限元法對纜繩進(jìn)行建模，得到了包含纜繩的橋式起重機(jī)動(dòng)力學(xué)模型。對線性模型、非線性模型和包含纜繩動(dòng)態(tài)特性的振動(dòng)模型進(jìn)行了對比仿真，發(fā)現(xiàn)纜繩動(dòng)態(tài)特性會(huì)使系統(tǒng)響應(yīng)產(chǎn)生滯后并出現(xiàn)高頻振動(dòng)。
　　提出采用PID控制器分別對小車位置及負(fù)載擺角進(jìn)行控制，并利用遺傳算法對控制器進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化。針對給定的模型參數(shù)，優(yōu)化后的PID控制器可以取得良好的控制效果。
　　最后，為適應(yīng)模型參數(shù)的變化，