港口卸船機(jī)抓斗運(yùn)行軌跡優(yōu)化方法研究.pdf

1、港口抓斗式卸船機(jī)是港口裝卸作業(yè)的主要起重設(shè)備。為了適應(yīng)裝載量不斷增加的趨勢(shì)，提高港口勞動(dòng)生產(chǎn)效率，同時(shí)，減輕港口工人勞動(dòng)強(qiáng)度，應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造勢(shì)在必行。 目前，國(guó)內(nèi)、外已有很多科研院校和港口企業(yè)進(jìn)行了相關(guān)的研究，取得了很多先進(jìn)的成果，并已應(yīng)用于生產(chǎn)。其中，ABB公司的GPO系統(tǒng)最為典型，該系統(tǒng)功能包括全自動(dòng)卸船操作、全自動(dòng)操作時(shí)的卸船機(jī)過(guò)載控制、優(yōu)化的抓斗運(yùn)行軌跡計(jì)算以及抓斗擺動(dòng)控制。 本論文在參考了國(guó)內(nèi)、外的各種

2、研究文獻(xiàn)的前提下，分析了卸船機(jī)抓斗和小車(chē)的運(yùn)行規(guī)律，提出了根據(jù)熟練司機(jī)的操作過(guò)程而建立的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，該模型包括了抓斗和小車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的啟動(dòng)、防搖、勻速和拋料的全過(guò)程。本論文將這四個(gè)階段當(dāng)作一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行了研究，在整個(gè)過(guò)程中，小車(chē)勻速運(yùn)行的距離越長(zhǎng)，相對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間就越短。因此，必須加快啟動(dòng)和防搖的過(guò)程，使小車(chē)和抓斗盡快進(jìn)入無(wú)擺動(dòng)勻速運(yùn)行階段。在整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，小車(chē)的水平運(yùn)行和抓斗的垂直起升是同時(shí)存在并在很多時(shí)候是同時(shí)進(jìn)行的。在以往

3、的研究中，一般是根據(jù)工作條件，給定抓斗一個(gè)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)的固定的起升速度，然后再控制小車(chē)的加、減速度來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)。本論文應(yīng)用模糊智能控制技術(shù)對(duì)各個(gè)階段進(jìn)行了控制，其中，在第一階段并沒(méi)有給定抓斗的起升速度，而是通過(guò)控制使其得到合適的加速度，并且關(guān)鍵的優(yōu)化點(diǎn)是使啟動(dòng)階段小車(chē)的水平輸出加速度和抓斗的垂直起升加速度之間得到一定程度的相互匹配。在最后階段改進(jìn)了停車(chē)卸料的工藝，計(jì)算出了小車(chē)的制動(dòng)拋料點(diǎn)。最后提供了如何在PLC中實(shí)現(xiàn)算法的程序框圖。在