秸稈捆抓斗起重機(jī)控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

【摘要】： 秸稈捆抓斗起重機(jī)是專為生物質(zhì)發(fā)電研制的一套物料搬運(yùn)設(shè)備,其主要完成自動堆垛、自動倒垛、自動投料、泊車等作業(yè)功能。由于生物質(zhì)秸稈發(fā)電工作環(huán)境很差,所以需要抓斗起重機(jī)實現(xiàn)全自動化且工作安全可靠,這就給控制系統(tǒng)提出了更高的要求。其中運(yùn)動控制及防搖擺控制是兩個最關(guān)鍵的問題,論文就此展開理論研究,并將研究成果推廣應(yīng)用到實際中,且實現(xiàn)產(chǎn)品化。 針對秸稈捆抓斗起重機(jī)控制系統(tǒng),論文的主要內(nèi)容如下: 首先,分析了秸稈發(fā)電廠對抓斗起重機(jī)的要求,據(jù)此提出控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,并闡述了控制系統(tǒng)中的難點問題。 針對抓斗起重機(jī)雙小車機(jī)構(gòu)的位置同步,提出了一種“復(fù)合結(jié)構(gòu)”的控制策略。雙小車同步控制主要有“串聯(lián)結(jié)構(gòu)”和“并聯(lián)結(jié)構(gòu)”,但該兩種方式都難以達(dá)到起重機(jī)的控制要求,而復(fù)合結(jié)構(gòu)控制策略結(jié)合了上兩種方法的優(yōu)點可以滿足系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能指標(biāo)。 其次,搖擺是起重機(jī)運(yùn)行中普遍存在的問題,它嚴(yán)重影響了起重機(jī)的工作效率。論文建立了小車吊重的數(shù)學(xué)模型,分析了小車控制力對起重機(jī)搖擺產(chǎn)生的作用,提出了通過控制小車控制力的撤銷時間來減小搖擺的方法,并通過仿真驗證了該方法的正確性。 最后,實現(xiàn)了秸稈捆抓斗起重機(jī)的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)無線方式實現(xiàn)對起重機(jī)群的集中監(jiān)控,應(yīng)用可編程控制器完成對單臺設(shè)備的分散控制。通過實際驗證,該系統(tǒng)能夠滿足生物發(fā)電廠的要求。 【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì)發(fā)電 抓斗起重機(jī) 同步控制 防搖擺 工業(yè)以太網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 生物質(zhì)秸稈發(fā)電的國內(nèi)外發(fā)展概況9
• 1.2 秸稈捆抓斗起重機(jī)控制系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 運(yùn)動控制10-11
• 1.2.2 防搖擺控制11-14
• 1.3 本課題的研究意義及主要內(nèi)容14-16
• 1.3.1 本課題的研究意義14-15
• 1.3.2 論文主要內(nèi)容15-16
• 2 秸稈捆抓斗起重機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計16-27
• 2.1 生物發(fā)電對抓斗起重機(jī)系統(tǒng)的要求16-18
• 2.2 抓斗起重機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計18-21
• 2.2.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計18-20
• 2.2.2 無線網(wǎng)絡(luò)20-21
• 2.3 系統(tǒng)部件設(shè)計21-26
• 2.3.1 電機(jī)的選擇21-22
• 2.3.2 變頻器的選擇22-25
• 2.3.3 其它輔助元件的選擇25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 秸稈捆抓斗起重機(jī)雙小車同步控制27-32
• 3.1 引言27
• 3.2 雙小車同步控制27-29
• 3.2.1 同步控制硬件組成27
• 3.2.2 同步控制的分析27-29
• 3.3 數(shù)學(xué)建模與仿真驗證29-31
• 3.3.1 建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型29-30
• 3.3.2 仿真驗證30-31
• 3.4 本章小節(jié)31-32
• 4 秸稈捆抓斗起重機(jī)吊具防搖擺32-39
• 4.1 引言32
• 4.2 機(jī)械防搖擺設(shè)計32-33
• 4.3 電氣防搖擺設(shè)計33-37
• 4.3.1 建立小車吊重模型33-35
• 4.3.2 小車吊重模型的簡化35-36
• 4.3.3 仿真研究36-37
• 4.4 其它方面的設(shè)計37
• 4.5 本章小結(jié)37-39
• 5 秸稈捆抓斗起重機(jī)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)39-51
• 5.1 引言39
• 5.2 控制系統(tǒng)的總體構(gòu)成39
• 5.3 抓斗起重機(jī)控制系統(tǒng)39-45
• 5.3.1 起重機(jī)控制器的硬件設(shè)計39-41
• 5.3.2 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計41-45
• 5.4 監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)45-49
• 5.4.1 監(jiān)控主菜單實現(xiàn)46-47
• 5.4.2 通訊的實現(xiàn)47-48
• 5.4.3 故障報警48-49
• 5.5 各機(jī)構(gòu)的安全保護(hù)及檢測49-51
• 6 結(jié)論51-52
• 6.1 內(nèi)容總結(jié)51
• 6.2 展望51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 附錄58-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果61

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