液压起重机吊重防摆控制

针对液压起重机在工作过程中易发生吊重摇摆等问题,为保证作业安全,提高运行稳定性,提出一种吊重防摆控制系统。利用拉格朗日法推导出吊重动力学微分方程,确定控制参数;结合D-H矩阵,分析支撑臂(主臂和转向臂)倾角空间动力学,建立其与吊重控制参数之间方程式;分析驱动支撑臂的油缸空间动力学,建立液压缸速度与支撑臂倾角关系方程,对油缸液压系统进行建模;最后,设计吊重防摆控制系统,该系统包括反馈控制器、前馈控制器和防摆控制器。仿真结果表明:所提出的控制系统能有效抑制起重机吊重摆动。

液压起重机过载保护系统的设计

采用凸轮和杠杆机构作为控制装置, 以完全机械-液压方式, 不需电的转换, 研究设计了一种液压起重机角反馈自动调压系统. 系统利用凸轮机构作为吊臂角位移信号输入和转换的环节, 将输入量吊臂变幅角度α转换为与之相对应的系统压力p1所要求的先导式溢流阀导阀调压弹簧的预压缩量Xt2. 采用杠杆机构作为比例环节以实现线位移的放大以及相互作用力的匹配, 从而控制Xt2以实现吊机系统压力p1随吊臂变幅角度α的自动连续调节. 系统的核心部分是一个专用先导式溢流阀, 它起到根据控制信号调节系统压力p1的作用, 实现机-液的转换. 先导式溢流阀采用差压式结构, 提高了其在低压范围的调压稳定性, 并可获得较好的启闭性能, 从而实现了用1根调压弹簧在吊机工作压力3～17 MPa(本例)范围内进行连续调压. 液压起重机角反馈自动调压系统设计的关键在于通过理论计算预先确定先导式溢流阀调定压力p1与先导阀调压弹簧预压缩量Xt2的函数关系, 作为控制系统设计的基础. 实验结果表明, 采用液压起重机角反馈自动调压系统可以较好地解决液压起重机施工过程可能出现的过载问题.

液压起重机过载自动控制及稳定性研究

为提高起重机变幅系统过载制动的平稳性和快速性,保护起重机臂架安全,提出了一种应用电液比例方向阀平缓切断变幅系统油路的过载自动控制新方法。分析了液压起重机过载控制方式,基于键合图理论建立了变幅系统下降工况的机液耦合模型。应用数学分析软件Matlab对模型进行了数值解析,计算了在30°、45°、60°吊臂仰角、电液比例阀不同关闭时间下,变幅油缸活塞杆的速度响应。得出了变幅系统制动时兼顾平稳性和灵敏性要求,比例方向阀最优关闭时间为0.2s的结论。试验结果验证了仿真模型和优化参数的正确性,为液压起重机过载自动控制系统性能的提高提供了理论依据。

基于改进RBF神经网络PID控制的液压起重机节能仿真

液压起重机在驱动小负载时,导致液压泵输出功率较大,造成能源浪费。对此,提出了改进径向基函数(RBF)神经网络PID控制方法,并对液压泵输出功率进行仿真。创建液压起重机平面简图,设计了负载敏感平衡阀,推导液压起重机驱动动力学方程式。对传统RBF神经网络结构进行改进,设计了动态自适应RBF神经网络PID控制器,采用Matlab软件对液压起重机改进RBF神经网络控制效果进行仿真。结果表明:在空载或轻载工况下,悬臂在上升过程中,采用RBF神经网络PID控制与改进RBF神经网络PID控制方法,液压泵输出功率几乎一样;悬臂在下降过程中,采用改进RBF神经网络PID控制方法,液压泵输出功率较小。在空载或轻载工况下,液压起重机采用改进RBF神经网络PID控制方法,能够降低液压泵能耗损失,节约资源。

二次调节技术在液压起重机中的应用

二次调节技术是一项具有广阔发展前途的静液驱动技术 ,应用于起重机中 ,可收到明显的节能效果。本文设计了采用二次调节技术的液压起重机工作机构液压回路 ,分析其工作原理 。

舰船液压起重机波浪补偿消摆控制技术研究

舰船上的液压起重机工作在动态颠簸过程中,很容易受到波浪的影响造成摇摆。为此提出一种小区域分区进化算法来解决舰船液压起重机波浪补偿消摆控制问题。在控制算法中引入排挤因子,利用控制数据中的相互约束作用形成小的控制单元,以此来提高收敛的速度,维持控制过程的快速性,保证控制精度。实验表明,这种方法能够有效解决舰船液压起重机波浪补偿消摆控制问题,保证了船舶机械自动控制的准确性。

液压起重机能量回收的再利用及平衡性分析

从能量平衡分析出发,提出了一种液压能回收再利用的传动系统,该系统由蓄能器和平衡缸组成,与负荷传感技术结合,可进一步提高液压起重机的效率。实验结果表明,采用此方法可改善液压起重机的能量利用率。

液压起重机柔性平动连杆建模新方法及误差仿真研究

针对液压起重机运动过程中,压力和选择角度变化难以预测问题,对液压起重机进行建模,提出了基于假设模态液压起重机运动控制模型。介绍了液压起重机结构,采用拉格朗日定理对液压起重机运动臂进行建模,推导出起重机动力学方程式。同时,假设平动连杆近似为单梁,对液压起重机伸缩臂的变形进行研究,采用MATLAB软件对液压起重机执行机构的压力和吊杆的旋转角度进行仿真,并且与实际测量值进行比较。结果表明:液压起重机执行机构的仿真压力变化值、吊杆的旋转角度变化值与实际测量值接近,能够对实际工作中压力变化及吊杆的旋转角度变化值进行很好的预测。采用假设模态建立的液压起重机运动模型,能够有效的模拟起重机臂运动产生的压力变化和角位移变化。

液压起重机变幅油路的计算机动态仿真

起重机吊载变幅时，常会发生吊臂点头的现象。本文通过对变幅系统进行计算机动态仿真，提出了设计选择变幅油路主参数的方法，以减小变幅时吊臂的点头现象。

防止液压起重机二次起升回跌装置

本文阐述了液压起重机产生二次起升回跌现象的主要原因，提出了防止液压起重机二次起升回跌的方法和控制系统的工作原理，介绍了具有记忆功能的控制装置的具体结构。

液压起重机轨迹跟踪控制方法的研究

液压起重机对目标轨迹跟踪的正确性,有助于提高其工作效率和工作质量。为了提高液压起重机对目标轨迹的跟踪正确度,以及跟踪过程的平稳性,设计了一种液压起重机轨迹跟踪控制方法。首先,通过对液压起重机进行分析,求取了其旋转关节以及执行机构的运动学模型;然后,利用一个低频正弦波,构造了死区补偿装置模型,克服了由控制阀引起的固有死区问题;最后,在液压起重机频率响应函数的基础上,求取了前馈信号的反向稳态增益。采用本文方法对矩形目标轨迹、圆形目标轨迹以及三角形目标轨迹进行跟踪,以验证其跟踪性能。通过实验结果显示,与神经网络方法相比,本文方法在对矩形目标轨迹、圆形目标轨迹以及三角形目标轨迹进行跟踪时,最大偏差度分别减小了5.48%、19.76%和17.37%。由此说明,本文方法能够控制液压起重机对目标轨迹进行准确的跟踪,有助于提高液压起重机的工作可靠度。

求解人力液压起重机四构件系统参数的研究

研究了一种人力液压起重机四构件系统参数自动化高精度的求解方法。为解决人力液压起重机四构件系统参数传统求解方法的效率低、精度差问题,采用三角函数结合运动学推导得到各参数的数学表示,提高了参数求解精度,采用微分思想对四构件系统的运动过程进行了分析和算法设计,解决了传统方法难于确定液压缸活塞杆最大受力位置的问题。全部所需参数采用程序求解,使计算迅速而准确。

波浪补偿下舰船液压起重机结构优化设计

常规液压起重机结构优化设计应用与波浪补偿下的舰船液压起重机时,存在结构优化能力较低的不足,为此提出波浪补偿下舰船液压起重机结构优化设计。分析波浪补偿下舰船液压起重机整体结构,对液压起重机吊臂结构进行受力计算,对大受力点进行合理优化设计;依托结构力学关系,分析起重机液压缸转角三角形关系,实现舰船液压起重机液压缸转角结构优化设计,完成波浪补偿下舰船液压起重机结构优化设计。仿真试验数据表明,提出的起重机结构优化设计较常规起重机结构优化,结构优化能力提高42.64%,适合波浪补偿下舰船液压起重机结构优化。

一种装有控制对重的全液压起重机

实践表明,液压式挖掘机的作业效率比绳索式挖掘机要高出许多倍。因此在建筑工地上已很少用绳索式挖掘机从事土方作业。但对于大多数的液压式挖掘机,其幅度和提升高度都较小,在幅度。

液压起重机起升的闭环同步控制仿真研究

针对液压起重起升过程中双卷扬不同步的问题,提出采用闭环控制的方法,搭建基于AMESim的液压起重系统闭环同步控制仿真的模型,仿真起升重物。相比之前系统没有加闭环同步控制,本系统起升重物的同步性更加稳定,可为液压起重机同步控制提供一个参考。

基于模型的回转式液压起重机消摆控制仿真研究

回转式液压起重机吊钩摆动严重地影响着起重机的装卸效率与安全作业。起重机在工作时功率输出高、载荷大,很难直接在实际的液压起重机上实验研究消摆控制规律。鉴于以上原因,利用起重机模型分别研究经典PID和输入整形控制技术对吊钩摆动消除的控制作用。仿真结果表明,经典PID和输入整形控制技术对吊钩摆动的消除均有明显的效果,且经典PID控制效果更好。

矿用液压起重机底盘结构有限元分析

介绍了矿用液压起重机的3种实际工作情况,利用Solidwoks Simulation有限元分析软件进行静态结构强度分析,通过求解出应力、应变和位移云图,找出了底盘的最大应力及最大变形位置;通过对结果分析比较,对第3种工况,计算出其安全系数为2.99,说明矿用液压起重机的底盘结构设计是合理的,为以后的改进设计提供了有益的参考。

新型矿用液压起重机设计及分析

设计一种新型矿用液压起重机,利用有限元分析软件ANSYS对该起重机进行了空载、起吊重物在起重机正前方位置及起吊重物摆动至侧方90°位置3种常用工况下的应力与位移分析,结果表明:3种工况下最大应力位置均在臂梁与耳座连接位置,其最大应力为256.8 MPa;最大位移发生在臂梁顶端,最大位移为43.04 mm;且二者均在工况(3)(臂梁偏转角90°)下达到最大值。对工况(3)计算出其安全系数为2.14,说明该矿用液压起重机的结构设计是合理的。