起重機(jī)安全監(jiān)控與防搖控制研究.pdf

1、起重機(jī)在運行過程中當(dāng)平移機(jī)構(gòu)采用可變速驅(qū)動時，吊重會在運輸過程中產(chǎn)生擺動現(xiàn)象，極大的影響了起重機(jī)的安全性以及工作效率；以三相交流電為電源的起重機(jī)，在相序錯誤、過壓等情況下會導(dǎo)致設(shè)備運轉(zhuǎn)錯誤、過熱等現(xiàn)象，對起重機(jī)設(shè)備安全以及操作員的人身安全都有極大的影響?；谝陨蟽牲c，對起重機(jī)進(jìn)行防搖控制，以期讓吊重的擺動盡可能快的消減，以及對起重機(jī)三相電相序是否正確、是否缺相、是否超重等進(jìn)行監(jiān)測，以保障起重機(jī)的安全性和工作效率。
　　利用拉格朗日

2、方程針對起重機(jī)原型建立起重機(jī)吊重系統(tǒng)動力學(xué)方程，通過對其進(jìn)行必要的簡化后得到吊重擺角模型,在對該模型的分析后可以得知，大、小車運行的加（減）速度和吊重的繩長是影響吊重擺動的主要因素。由小車吊重開環(huán)系統(tǒng)極點在復(fù)平面上的分布可以知道，其開環(huán)系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性較差，可以加入狀態(tài)反饋增益調(diào)節(jié)器將系統(tǒng)極點配置在期望位置，從而構(gòu)造閉環(huán)控制系統(tǒng)使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定?？紤]到實際操作中利用傳感器測量小車吊重擺角有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度和成本要求，故而采集小車位置信息設(shè)置

3、全維狀態(tài)觀測器對相關(guān)變量進(jìn)行估算，即重構(gòu)狀態(tài)變量空間，并將估算出來的相關(guān)信息提供給防搖控制系統(tǒng)，經(jīng)過仿真分析得出在小車在預(yù)定的調(diào)節(jié)時間內(nèi)吊重的擺角能迅速衰減為零，且系統(tǒng)具有較好的阻尼特性和動態(tài)響應(yīng)。
　　起重機(jī)安全監(jiān)控器采用了飛思卡爾MC9S12DG128單片機(jī)作為處理器，設(shè)計了CAN通信、數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)檢測等硬件電路和接口電路，并設(shè)計了系統(tǒng)軟件，使其可以在起重機(jī)運行前檢測電源相序是否正確、是否存在缺相等安全隱患，在運行時保證起重