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新闻分类:行业资讯 作者:admin 发布于:2017-12-094 文字:【
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云梯车的大车、小车在现场作业时,一般会让大车、小车异步运动,即大车运动时,小车静止 广州天河云梯车出租, 广州天河云梯车, 广州云梯车出租 大车的运动确定作业的大致范围,小车在此过程保持静止;等大车位置确定后,小车运动,实行对物料的搬运、装卸等操作。然而在这些过程中,都涉及到大车、小车的制动过程,同时还有其他外界扰动。这些因素导致了云梯车在作业过程中会有摆动的产生。当下,国内的起重装置在物料的装卸搬运过程中,都尽量使吊重产生的摆动角度在一定的范围内,一般不超过10°。如果不在起重过程中,设置摆角的安全范围,很容易发生相关的事故。这样一来,起重装置在实际的起重作业中,小车或者是吊重的起吊速度都会受到一定程度的限制。同时,没有安装相应的防摇消摆装置的起重装置完全是依靠人工方法来对起重过程中产生的摆角进行摆动消除。人工减摆对操作工人的操作经验有着相当高的要求,而且完全的人工减摆给工人带来了更加繁重的负荷,在此情况下,严重地抑制了云梯车的工作效率。云梯车启动制动过程中,操作人员的操作难免会存在残余震荡,这个同样影响装卸搬运物料时的精准定位。就不完全统计,按照传统的起重装卸装置在集装箱搬运作业现场的表现,几乎每个集装箱的装卸过程所需要的时间,有超过接近三分之一的时间消耗在重物摆动消除上。云梯车的自动化、智能化与集成化是今后工程机械的重要发展方向之一。首先来讲,云梯车的效率和运行速度制约着工业生产,以港口码头的桥式云梯车为例,起重装置上小车的速度可高达每分钟二百四十米,起升速度可高达每分钟一百八十米,其他性质比如起升高度轨上、正向、外升距分别可达40m、60m、65m. 另外,生产过程中对于云梯车的精准定位的要求也有较大的提升。对于桥式云梯车的精度一般要求达到三到五毫米,一些要求更为紧密的操作甚至提出了定位精度小于一毫米的要求。正如前文说提到的,随着工业4.0时代的到来以及全球经贸大环境等因素,如何防止云梯车吊具及重物的摇摆,如何使重物快速且平稳对位等问题得到了国内外学者的广泛关注,并对该课题进行了大量的研究。那么对于云梯车防摇系统的研究便势在必行,现代的云梯车行业正在综合利用机器人技术、数字化技术、网络技术、制冷技术与高性能计算机技术,对现有的云梯车防摇系统的主导产品进行系统的技术改造和性能提升。具体到我们国家而言,比如振华重工、徐工集团等公司也通过自主创新与技术引进相结合的方式在研究新一代更加智能化的云梯车防摇系统。
起重装置的防摇消摆技术已经逐步成为国内外机械相关专业学者和大型制造厂商广泛关注的技术。然而起重装置防摇小摆系统变量较多,非线性,所以该系统相对复杂而且难以实现很好控制。所以在学术研究或者实际产品的应用开发中,都有很大可以挖掘的潜力和空间。为了解决云梯车作业过程中的摆动,人们在早期把一些机械防摇装置安装到云梯车上,实现摆动的消除。随后,由于云梯车的起重吨位和小车运行速度的提升,人们开始了电子防摇装备的研究,数学建模和云梯车的控制器及算法是该设备的核心突破点。在之后,闭环研究成了防摇摆控制研究的重心,方法众多且各有优劣。
利用PID控制算法,设计了基于云梯车对位、防摆的控制器,并在MATLAB上进行了大量仿真实验。以桥式云梯车为原型,建立了云梯车的三维模型,设计出基于基于误差和时间双优化控制的现代控制理念控制器,并在实验中证明消摆方面达到了误差与时间双优的最优控制。以桥式云梯车进行数学建模,在经过一系列研究之后,设计出输入阵型方法,在云梯车工作过程中,利用该方法能够有效防止吊具及其负载的摆动。把模糊控与伺服控制结合,用模糊控制来控制云梯车负荷的摆动,用伺服控制器对云梯车的对位问题进行控制,巧妙地融合了二者的特点。使用模糊控制与闭环反馈相结合的方式,对云梯车模型进一步优化,并进行了相关仿真实验。利用滤波器对云梯车的小车及吊具运动进行控制,经过一系列研究,终究得出了重物在起重过程的摆动幅度会有着明显的减小的结论。在回转云梯车防摆的研究中,设计两个独立的控制器,分别控制云梯车幅度变化、回转运动和云梯车的阻尼切向和径向运动。此方法在仿真环境中,在平面内外的摆动以及干扰引起的摆动的消除上,表现出了其良好的性能。针对起小车初始位置不确定及钢丝绳长度不一的情况,他们设计了SIRMs的模糊模型。该模型的输入是云梯车小车的运移,钢丝绳的摆幅和角速度,输出是云梯车小车的加速度。利用现代控制理念中的神经网络模型,针对塔式云梯车设计出神经网络控制器,该方法对于塔式云梯车的摆动消除却卓有成效。
精确地对桥式云梯车进行建模,分别对云梯车模型应用自行设计的最优控制、自适应控制、模糊控制等方法,通过仿真,证明云梯车系统在相应控制方案下对位控制和摆臂的防摇控制能够同步进行。把最优控制方案应用到塔式云梯车模型上,进行大量实验,为进一步的研究打下了很好的基础。采用Bang-Bang控制方案、极点配置技术和最优反馈控制方案分别作用于云梯车的数学模型,进行相关实验。第一种方案中实现了对负载摆角的最优控制。第二种方案既实现了对负载摆角的控制,也对小车的速度进行了控制。第三种方案是基于第二种优点的基础上减小了误差。为了进一步研究,制作了一台实验用小型桥式云梯车。在桥式云梯车的数模基础上,利用最优控制理念,对小车的运移和抓斗的运动进行研究,然后通过Bang-Bang控制实现了小车启动制动与抓斗摆动小车的同步。在对吊具的起升高度进行研究的基础上,设计了最优输入整形器,很大程度上实现了摆动的消除。该方案的主要思想来源于吊具的起升、摆动偏角、时滞等完善的理论。在该云梯车防摇系统的防摇摆研究中,引进了时变输入整形方案,很好地达到了摆动消除的效果。对防摆算法进行创新,设计了一种用切换思想作为主导思想的算法。应用图像处理、现代控制算法等手段完成对控制器的设计。在云梯车系统防摇消摆控制研究方面也取得一定成果,他们的算法是现代控制理论中的神经元算法。在滤波技术消摆的基础上进行了创新,加入了时滞环节,两者的融合,在一定条件下成功的抑制了系统残留震荡所带来的摆动。针对当下云梯车防摇摆系统设计中主流的先行控制方案,提出非线性控制方案,该方案的是对系统的小车运移和吊具起升分别进行解耦合控制,能做到精准对位和摇摆消除的同步。设计了一种神经网络模糊推理系统(ANFIS),在自适应控制的基础上消除云梯车的摆动。
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