塔機群協(xié)同作業(yè)的人工勢場算法及系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、塔式起重機廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑施工中，其布局越來越密集，研究塔機群協(xié)同作業(yè)，以避免塔機與障礙物發(fā)生碰撞，并提高塔機群的作業(yè)效率具有重要意義。本文以固定式塔式起重機為研究對象，開展了如下工作:
　　(1)分析了塔機與障礙物以及塔機之間發(fā)生碰撞的情況，提出了塔機群協(xié)同作業(yè)的人工勢場算法。針對塔機的幾何約束和特殊的運動方式，該算法在傳統(tǒng)人工勢場算法的基礎(chǔ)上，提出了帶約束條件的人工勢場算法，并引入相對速度引力勢場，使塔機到達目標(biāo)后能平穩(wěn)停機

2、，以提高作業(yè)效率。運用三維建模軟件Solidworks與Matlab VR工具箱，建立了塔機三維運動模型，并與在Simulink中建立的人工勢場模型進行聯(lián)合仿真，仿真結(jié)果表明塔機在人工勢場的作用下能主動規(guī)避各類障礙到達目標(biāo)點。
　　(2)建立了塔機協(xié)同作業(yè)效率評價模型。該模型通過離散化塔機狀態(tài)方程與人工勢場，得到了塔機運行效率的時耗性、操作性與能耗性評價指標(biāo)。實現(xiàn)了對塔機運行路徑的效率優(yōu)化。
　　(3)針對目前塔機控制系統(tǒng)存