橋式起重機自動運行控制系統(tǒng)設計.pdf

1、在物品堆放雜亂無序的車間倉庫，或核廢料吊運或垃圾處理等高輻射、高污染的特殊工作場合，實現(xiàn)橋式起重機無人化自動運行是目前亟待解決的一個工程問題。本文以實現(xiàn)橋式起重機在復雜工作環(huán)境中的無人化運行為目的，對其路徑規(guī)劃算法、自動運行控制程序、以及電機變頻調速設計方案等進行研究分析，設計了包括人機交互接口(HMI)、傳感器、控制器和執(zhí)行機構的整個橋式起重機運行控制系統(tǒng)。
　　首先，基于路徑規(guī)劃技術在移動機器人等領域的研究成果，本文設計了包括

2、傳感識別、避障控制和人機交互等功能在內的系統(tǒng)組成。采用蟻群算法進行橋式起重機的避障運算。以路徑最短為目標函數(shù)，在柵格化虛擬環(huán)境域中，生成最優(yōu)的運行路徑。在MATLAB軟件中對該算法進行程序設計和仿真驗證，輸出可供運行控制機構使用的環(huán)境與路徑信息，實現(xiàn)橋式起重機在復雜工作環(huán)境中的智能路徑規(guī)劃。
　　在此基礎上，以CoDeSys PLC設計軟件為開發(fā)平臺，設計控制橋式起重機自動化運行的軟件程序。利用CoDeSys軟件的各個模塊，將從上

3、位機輸入的環(huán)境和路徑信息、操作者從HMI輸入的控制信號和控制參數(shù)等集成處理，通過運算和轉化形成控制信號，輸出到變頻器和電動機等執(zhí)行機構，從而控制橋式起重機大車和小車的自動運行。此外，利用CoDeSys的可視化顯示編程功能，設計起重機運行的人機交互控制界面，實現(xiàn)了在不依賴硬件的情況下，通過PC端輸入控制信息，并對PLC程序的運行結果進行觀察和驗證。
　　最后，對橋式起重機的變頻調速系統(tǒng)進行分析與設計。通過研究三相異步電動機的結構與工