塔机空间运行状态稳定控制算法及监控系统研究

发布时间：2017-03-29 12:26

  本文关键词：塔机空间运行状态稳定控制算法及监控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着建筑行业的快速发展,塔机正朝着大型化的方向发展,有必要从多方面监控塔机空间运行状态,并采用现代控制方法抑制作业过程中重物的摆动,提高系统的安全性和作业效率。 本文以平臂式塔式起重机为研究对象,主要完成的工作如下： (1)利用拉格朗日方程建立了起升钢丝绳长度变化的塔机空间运行状态模型；在MATLAB/Simulink中进行仿真,结果表明变幅运动只会引起变幅方向的摆动；回转运动会同时引起变幅和回转两个方向的摆动,但引起的变幅方向摆动较小；单独的起升运动不会引起重物摆动,但在有摆动的情况下,钢丝绳长度的变化会影响摆动的幅度和频率,因此,在建模时有必要考虑钢丝绳长度的变化。 (2)针对塔机变幅和回转运行过程中的重物周期性摆动问题,设计了滑模变结构稳定控制器,仿真结果表明：系统能在有限时间内到达目标位置并消除重物摆动；运动过程中摆动的幅值和频率都得到了有效地抑制；建模时考虑绳长变化的必要性；控制器对系统参数的变化有较好的鲁棒性。 (3)根据稳定控制器的需求,采用VS2005,结合SQLite数据库,设计了基于Windows CE5.0操作系统的塔机空间运行状态监控系统。系统能实时采集塔机空间运行状态参数及环境参数,显示在监控器屏幕上,为司机操作塔机提供参考；能对危险工况进行报警与记录,便于事故调查与分析；能在线设置塔机的基本参数、极限参数、起重特性和标定传感器参数,以适应不同型号的塔机,具有一定的通用性。
【关键词】：塔式起重机 滑模变结构 稳定控制 监控 Windows CE SQLite
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 塔机的结构及稳定控制概述9-12
• 1.3 稳定性控制研究现状及不足12-16
• 1.3.1 国外研究现状12-13
• 1.3.2 国内研究现状13-15
• 1.3.3 不足15-16
• 1.4 论文的主要研究内容16-17
• 2 塔机空间运行状态模型建立及仿真分析17-30
• 2.1 拉格朗日方程17
• 2.2 空间运行状态模型的抽象17-18
• 2.3 空间运行状态模型的建立18-23
• 2.4 空间运行状态模型仿真分析23-29
• 2.4.1 变幅运动24-25
• 2.4.2 回转运动25-26
• 2.4.3 起升运动26-29
• 2.5 本章小结29-30
• 3 塔机空间运行状态稳定控制研究30-49
• 3.1 滑模变结构30-32
• 3.1.1 滑动模态30-31
• 3.1.2 滑模变结构控制31-32
• 3.2 控制器设计32-37
• 3.3 控制仿真37-47
• 3.3.1 理想的滑模控制39-40
• 3.3.2 柔化的滑模控制40-42
• 3.3.3 摆动控制效果42-45
• 3.3.4 绳长变化的影响45-46
• 3.3.5 鲁棒性验证46-47
• 3.4 本章小结47-49
• 4 塔机空间运行状态监控系统硬件设计49-58
• 4.1 系统关键参数49
• 4.2 系统控制方案49-51
• 4.3 监控系统硬件设计51-57
• 4.3.1 主控制器51-52
• 4.3.2 子控制器52
• 4.3.3 检测单元52-55
• 4.3.4 拖动装置55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 5 塔机空间运行状态监控系统软件设计58-77
• 5.1 塔机空间运行状态监控系统软件总体构架58-59
• 5.2 塔机空间运行状态监控系统软件平台59-60
• 5.3 塔机空间运行状态监控系统数据管理60-67
• 5.3.1 数据库需求60
• 5.3.2 SQLite数据库部署60-61
• 5.3.3 数据库表设计61-64
• 5.3.4 基于ADO.NET的数据库访问技术64-67
• 5.4 塔机空间运行状态监控系统数据传输67-69
• 5.4.1 数据采集67-68
• 5.4.2 数据输出68-69
• 5.5 塔机空间运行状态监控系统软件界面设计69-76
• 5.5.1 用户登录系统70
• 5.5.2 管理员系统70-75
• 5.5.3 塔机运行系统75-76
• 5.6 本章小结76-77
• 6 总结与展望77-79
• 6.1 论文总结77-78
• 6.1.1 主要完成的工作77
• 6.1.2 论文主要创新点77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-82
• 攻读学位期间主要研究成果82-83
• 致谢83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 罗俊尧;陈志梅;孟文俊;;基于遗传算法的三维起重机滑模控制方法研究[J];起重运输机械;2011年09期

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4 王豫;谷建华;;两种主流嵌入式实时操作系统的研究[J];微处理机;2009年01期

5 庄宗辉;薛毓强;连瑞红;;嵌入式数据库SQLite在远程监控系统中的应用[J];现代电子技术;2007年08期

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  本文关键词：塔机空间运行状态稳定控制算法及监控系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：274499