基于自适应S速度轨迹的塔式起重机变幅定位与防摆控制研究

在塔式起重机的变幅作业过程中,由于吊物的摆动极易造成危险,为此,提出了一种基于自适应七段式S速度轨迹的控制策略,并将其用于小车定位与吊物防摆中。首先,根据Lagrange方程,分析出影响吊物摆角的因素,确定了控制目标;然后,推导了七段式轨迹下的小车速度数学模型;考虑到小车传动系统中的非线性因素,在MATLAB/Simulink中建立了基于PI变频调速的异步电机模型,在ADAMS中建立了小车—吊物的虚拟样机,并通过ADAMS的Controls接口模块与MATLAB,实现了机电联合仿真;最后,通过设计多种工况对该控制策略的可行性进行了验证。研究结果表明:上述控制策略能有效实现对小车的精确定位,并将吊物摆角限制在5°左右;与传统梯形速度轨迹相比,该控制策略的防摆效果提升23%,可提高塔式起重机作业的安全性。