基于PID控制的桥式起重机防走偏自整定技术研究.pdfVIP

基于 PID控制的桥式起重机防走偏 自整定技术研究 张国斌 郭演星 嘉兴市特种设备检验检测院 嘉兴 314050 摘 要：通过对桥式起重机大车运行运动路径的分析和位移检测装置对大车走偏的实时采样监控，建立了 基于位置式PID控制的大车防走偏数学模型及控制模型，并以大车位移调整量为分离阈，将此控制策略采用 Maflab仿真进行验证 ，确保在大车运行过程中，大车轮走偏 的情况下，控制系统进行 自整定，大车电机进行 自 调整，实现桥式起重机稳定安全的运行。 关键词：桥式起重机；防走偏 ；位移检测；自整定；控制 中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1001—0785 (2015)04—0069—03 Abstract：Thmughresearchandanalysisofthemotionpathdfthebridgecrane．real-timesamplingmonitoringiscar- riedoutforcranedeviationwithdisplacementdetectingdevice．Thecraneanti—deviationmahtematicmodelandcontrolrood- elaredevelopedbasedonpositionalPIDcontro1．Withthecrnaedisplacementadjustmentastheseparatingthreshold．the controlpolicyisverifiedbyMATLABsimulation，toguarnateeself-tuningofthecontrolsystemnadself-adjustmentofcrnae moorineaseofdeviationof crnaewheelduringcranerunning，inordertorealizestableandsafeoperationofthebridge crane． Keywords：bridgecrnae；nati—deviation；displacementdetecting；self-tuning；conrtol 0 引言 1 起重机 自整定控制策略的研究 桥式起重机因自身制造精度超差、安装调整 在起重机运行过程 中，大车轮缘与轨道之间 不同步、轨道安装水平直线度差以及使用环境恶 总是保持一定的间隙，然而当起重机发生走偏乃 劣等因素影响下，会出现大车运行走偏啃轨现象。 至啃轨现象时，该间隙就发生比较大变化或没有 对桥式起重机走偏进行 自整定控制，不仅有利于 间隙，大车轮缘与轨道侧面摩擦卡阻。因此，可 保障起重机稳定安全运行，也能降低系统阻力， 通过一位移检测装置检测该位移量的变化，并判 提高整体机械效率。 断该位移量是否达到调整量，从而进行调整。这 随着控制技术的不断成熟与广泛应用，采用 里以位移检测装置与起重机承重梁位移变化反映 PID控制的自动纠偏方案能够有效地改善起重机大 大车轮缘与轨道间隙变化量，并建立该数学模型 车运行的整体稳定性。文献 [1]将模糊控制理论 及控制模型。 应用到起重机纠偏控制系统中，提出了模糊 PID 1．1 自整定数学模型的建立 智能纠偏方案。文献 [2，3]通过对桥式起重机 如图1所示，大车走偏的旋转中心为O；位移 运动状态的分析，建立了自动纠偏控制理论。然 检测装置与起重机承重梁缘之间的距离为 a，起 而，以上方案缺少对起重机偏移量的实时监测， 重机大车轮缘至轨道之间的距离为 S，大车走偏 有一定的延迟性，无法保证起重机运行的安全性。 的旋转分量与中心 O的法向夹角为旋转角度 ， 为此，对桥式起重机大车的运行进行分析，通过安 为分析方便 ，这里将此走偏旋转中心近似为大车 装于主梁翼缘板端部附近的位