岸邊集裝箱起重機(jī)自動防搖控制的研究.pdf

1、為提高岸橋的裝卸效率，推進(jìn)現(xiàn)代物流運輸事業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)小車定位與吊載減搖的同步控制是首要解決的問題。目前在港口起重機(jī)上普遍使用機(jī)械式防搖和電子式防搖的方法來達(dá)到減搖消擺的目的。但機(jī)械式防搖的可靠性較差，控制效果并不理想；電子式防搖則較依賴系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的精確程度，其中應(yīng)用最廣泛的常規(guī)PID控制器卻對系統(tǒng)運行工況的適應(yīng)性差，無法根據(jù)系統(tǒng)的實時變化來在線整定參數(shù)。
　　針對岸橋的實際運動特點，本文采用分析力學(xué)中廣義坐標(biāo)下的拉格朗日方程建

2、立了防搖系統(tǒng)的動力學(xué)方程，并利用狀態(tài)空間描述驗證了系統(tǒng)模型的穩(wěn)定性、能控性和能觀性。在Matlab/Simulink軟件環(huán)境中，對小車位移進(jìn)行了常規(guī)PID控制和吊載擺角的常規(guī)PD控制。結(jié)果表明，常規(guī)PID控制器雖能基本滿足控制要求，但無法適用于工況實時變化的被控系統(tǒng)。
　　岸橋是集非線性、時變性、不確定性及強(qiáng)耦合性為一體的復(fù)雜系統(tǒng)。為了克服常規(guī)PID控制器在應(yīng)用上的局限性，本文結(jié)合模糊控制技術(shù)不依賴數(shù)學(xué)模型的優(yōu)點，利用模糊語言規(guī)則

3、實時整定了PID控制器的參數(shù)并給出了參數(shù)在線控制原則，從而設(shè)計了具有自動整定參數(shù)功能的控制小車位移的模糊自適應(yīng)PID控制器和控制吊載擺角的模糊自適應(yīng)PD控制器。結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)PID控制器的控制精度高，對工況變化的適應(yīng)性強(qiáng)。
　　本文設(shè)計的系統(tǒng)模型變參數(shù)和外界信號干預(yù)的擾動實驗表明，改變岸橋起升鋼絲繩的繩長和吊載質(zhì)量，以及在系統(tǒng)中引入不同類型的干擾信號，模糊自適應(yīng)PID控制下的小車位移響應(yīng)曲線能較大程度地減小系統(tǒng)的超調(diào)量，且能