起重機(jī)吊擺系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與防擺控制研究.pdf

1、起重機(jī)是現(xiàn)代生產(chǎn)中不可或缺的一種機(jī)械設(shè)備，在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)機(jī)械化，帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。但是起重機(jī)在作業(yè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生負(fù)載擺動(dòng)，嚴(yán)重影響了工作效率及安全性能。為了使起重機(jī)能安全、高效的工作，亟需設(shè)計(jì)出有效的控制方法來(lái)抑制系統(tǒng)的擺動(dòng)。本課題即是在此背景下，對(duì)起重機(jī)吊擺系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析與防擺控制的研究。
　　本文以模型相對(duì)復(fù)雜的塔式起重機(jī)和挺桿式起重機(jī)吊擺系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立了兩種系統(tǒng)的三維非線性動(dòng)力學(xué)模型，采

2、用軟件Matlab對(duì)兩種系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)特性分析，從系統(tǒng)響應(yīng)、運(yùn)動(dòng)相圖以及運(yùn)動(dòng)軌跡三個(gè)方面詳細(xì)研究了系統(tǒng)在不同運(yùn)動(dòng)作業(yè)形式和不同初始條件下的動(dòng)力學(xué)特性，得到系統(tǒng)在各種外在條件影響下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　基于準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，本文提出了時(shí)滯位移反饋控制方法，依據(jù)兩種系統(tǒng)自身的運(yùn)動(dòng)形式，理論推導(dǎo)出了兩種系統(tǒng)的控制方程，結(jié)果顯示兩種控制方程均為非線性、中立型時(shí)滯微分方程。根據(jù)方程特點(diǎn)，采用穩(wěn)定性切換方法對(duì)兩種系統(tǒng)的控制方程進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，得