塔機(jī)變幅及起升機(jī)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)研究.pdf

1、塔式起重機(jī)簡稱塔機(jī)，亦稱塔吊，起源于西歐，是現(xiàn)代建筑施工中不可缺少的重要起重吊裝機(jī)械，是所有建筑施工機(jī)械中的主要特種設(shè)備。塔式起重機(jī)具有下述工作特點(diǎn)：斷續(xù)工作、頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)；運(yùn)行過程中有明顯的振動(dòng)和沖擊；起升高度和工作幅度較大，起重力矩大。隨著社會(huì)中各類高層建筑和大型工程的出現(xiàn)，使其對塔機(jī)的工作效率、起升高度、起重力矩和安全性等工作性能提出了更高的要求。因此用傳統(tǒng)的控制策略在實(shí)際應(yīng)用時(shí)很難獲得理想的性能指標(biāo)。為了滿足實(shí)際生產(chǎn)對塔機(jī)工作

2、機(jī)構(gòu)的性能要求，本文主要旨在探討PID和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在塔機(jī)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用，由此提高的塔機(jī)工作機(jī)構(gòu)的工作性能。
　　本文根據(jù)塔式起重機(jī)的工作原理及工作特點(diǎn)，分別對塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析與建模，通過模型分析，確定了塔機(jī)各相關(guān)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而對塔機(jī)工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)分析。
　　為提高塔機(jī)機(jī)構(gòu)的工作性能，本文對塔機(jī)控制方法進(jìn)行了研究。雖然PID控制器在一定程度上改善了控制系統(tǒng)的性能，但單一PID控制

3、往往不能達(dá)到令人滿意的程度。因此本文使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制方法。主要介紹了PID、徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RBF）的結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID相結(jié)合的原理等，并重點(diǎn)研究了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID參數(shù)的控制器的應(yīng)用。
　　應(yīng)用MATLAB對塔機(jī)的變幅和起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID的控制系統(tǒng)具有響應(yīng)快、超調(diào)小及穩(wěn)態(tài)誤差小等優(yōu)點(diǎn)，其動(dòng)、靜態(tài)性能優(yōu)于單一PID控制，從而提高了塔式起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的