履帶式起重機泵控雙卷揚系統(tǒng)同步控制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代設備和工程規(guī)模的大型化,對建設中使用的起重機的起重能力和安全性能的要求也越來越高,所以采用雙卷揚系統(tǒng)的大型履帶式起重機得到了越來越多的應用。同步控制方法是決定雙卷揚系統(tǒng)性能的核心因素,不當?shù)耐娇刂品椒〞斐呻p卷揚系統(tǒng)在提升重物過程中產(chǎn)生同步誤差從而縮短其元件的工作壽命并帶來安全隱患。
　　某400噸履帶式起重機的雙卷揚系統(tǒng)在提升重物過程中出現(xiàn)了同步誤差增大和初始誤差無法校正現(xiàn)象。為了分析雙卷揚系統(tǒng)不穩(wěn)定和同步精度差的原因

2、,同時尋求解決方案以提高雙卷揚系統(tǒng)的同步控制性能,本文以400噸履帶式起重機作為研究對象,對其系統(tǒng)組成和工作原理進行了分析,建立了數(shù)學模型,通過仿真研究了影響其不同步的關鍵因素,進而提出了控制單元的改進方案。具體工作如下:
　　1)針對所研究的400噸履帶式起重機,研究了其雙卷揚系統(tǒng)的液壓驅動系統(tǒng)、起升機構和控制單元三個主要組成部分,分析其工作原理,并在此基礎上建立了其數(shù)學模型。利用Matlab/Simulink對所研究的雙卷揚系

3、統(tǒng)進行了仿真,分析了不同情況下雙卷揚系統(tǒng)的控制效果,發(fā)現(xiàn)了誤差增大和初始誤差無法校正現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
　　2)針對雙卷揚系統(tǒng)原有控制單元的不足,從反饋信號、控制方式和控制算法三個方面進行分析,提出了基于吊鉤傾角的主從式PID的改進控制方法。為驗證改進控制方法的控制效果,從理論和仿真角度對改進方案進行了分析,發(fā)現(xiàn)以吊鉤傾角作為反饋信號對現(xiàn)有雙卷揚系統(tǒng)的同步控制效果有明顯提高。同時研究了PI參數(shù)對于系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,提出了基于頻響法的

4、PI參數(shù)確定方法。
　　3)最后,針對所提出的基于吊鉤傾角的主從式PID的改進方案,設計了ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸模塊以實現(xiàn)吊鉤傾角信號的采集。
　　綜上所述,本文找出了基于卷筒轉角差的的主從式PID同步控制方法產(chǎn)生的同步誤差增大和初始誤差無法校正的原因,據(jù)此提出了基于吊鉤傾角的主從式PID改進控制方法,并針對改進方案,提出了基于頻響法的PI參數(shù)確定方法和設計了采集吊鉤傾角信號的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。本文研究表明表明正確選取反映