桥式起重机防摆模糊控制模糊自整定PID控制仿真

1、桥式起重机论文：桥式起重机智能控制器的设计与防摆研究【中文摘要】桥式起重机作为一种运载工具,广泛应用于各种工业场合。由于起重机自身结构的原因,负载在吊运过程中不可避免产生摆动。以往起重机是由操作者手动控制,一般是等待重物的摆动自然衰减后再进行就位操作,这种消极的消除摆动方式是以降低生产效率为代价的。本文设计了起重机主动防摆控制系统,将防摆和小车的运行控制结合起来考虑,它对起重机快速、安全的运行具有重要意义。对起重机吊重系统的动力学分析是解决起重机快速对位问题的基础。根据起重机物理模型,应用理论力学的基本方法,运用拉格朗日方程建立了起重机吊重系统动力学方程,并在线性简化的基础上得出吊重二自由度摆

2、角模型。本文结合变频调速技术,设计了以S7-200型PLC为核心的起重机防摆控制系统。变频调速技术在起重机中的应用,极大地提高了起重机控制系统的稳定性和可靠性。PLC以可靠性高、使用灵活、维护工作量少等突出优点在工业领域得到了广泛的应用。研究和仿真结果表明,采用常规PID控制方法对桥式起重机吊重防摆进行控制具有一定的局限性。本文应用模糊控制机理,提出了基于模糊控制的起重机防摆控制器。该方法将起重机防摆和定位控制分开设计,采用位置模糊控制器和角度模糊控制器两个控.【英文摘要】Overhead cranes are widely used in industry for load transfer

3、. As its unique structure, it unavoidably causes swinging as working. Anciently the crane is controlled manually with the manipulator, and the next extent is available before the swings complete attenuation unaffectedly. This kind of swing elimination mode costs the efficiency of production. A activ

4、e anti-swing control system to get the control of both anti-swing and movement of the trolley into account is designed in this paper, and has profound.【关键词】桥式起重机 防摆 模糊控制 模糊自整定PID控制 仿真【英文关键词】overhead crane anti-swing fuzzy control fuzzy auto-tuning PID control emulation【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：1399388

5、48【目录】桥式起重机智能控制器的设计与防摆研究摘要4-5ABSTRACT5主要符号说明8-9第一章 绪论9-131.1 课题的背景及意义91.2 国内外研究现状9-121.3 本课题的主要研究内容12-13第二章 起重机动力学模型的建立13-192.1 引言13-142.2 基于拉格朗日方程非线性模型的建立14-152.3 动力学模型的线性化15-162.4 系统模型简化162.5 系统的传递函数与状态方程16-172.6 模型参数确定172.7 小结17-19第三章 桥式起重机电气控制系统总体设计19-343.1 桥式起重机系统简介19-203.1.1 桥式起重机结构193.1.2 桥式起

6、重机电控系统组成19-203.2 电控系统基本要求20-213.3 电控系统总体方案设计21-223.4 电控系统硬件设计22-313.4.1 硬件配置选型22-273.4.2 系统电控部分设计27-303.4.3 桥式起重机小车变频调速系统原理30-313.5 系统软件设计31-333.5.1 水平运动控制系统软件设计31-323.5.2 仿真软件简介32-333.6 小结33-34第四章 起重机防摆控制技术的研究34-484.1 PID 控制系统概述及摆动控制仿真34-374.1.1 PID 控制器理论概述34-354.1.2 PID 控制器仿真35-374.2 模糊控制理论简介37-40

7、4.2.1 模糊控制的特点37-384.2.2 模糊控制系统结构38-394.2.3 模糊控制系统的基本原理39-404.3 起重机防摆模糊控制器的设计40-454.3.1 起重机模糊控制方案及模糊控制结构设计40-414.3.2 位置模糊控制器设计41-444.3.3 角度模糊控制器的设计44-454.4 起重机防摆模糊控制器仿真研究45-474.5 小结47-48第五章 基于模糊自整定PID 的起重机控制器设计48-615.1 模糊自整定 PID 控制器原理485.2 模糊自整定 PID 控制器设计48-525.2.1 输入/输出变量的选取和模糊化495.2.2 模糊控制规则集49-515.2.3 在线自校正工作流程图51-525.3 模糊自整定 PID 调整过程的仿真研究52-555.4 减摇效果的影响因素分析55-575.4.1 起升绳长对减摇效果的影响55-565.4.2 起升质量对减摇效果的影响565.4.3 小车加（减）速度对减摇效果的影响56-575.5 实验研究与现场试用57-605.5.1 实验条件与设备585.5.2 实验结果分析58-605.5.3 现场试用出现的问题605.6