门座式起重机力学与防摇控制研究

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门座式起重机是一种重要而又具有代表性的旋转类型的有轨运行式起重机,广泛应用于港口、码头货物的机械化装卸,是造船厂船舶的施工以及大型水电站工程中的不可缺少的机械化起重设备。目前门座式起重机存在起重机体积大、重量大、运转复杂的情况,所以现实情况中对门机优化存在很多困难,同时起重机的高速运行使得在消除物料摆动和迅速正确定位这一环节上花费的时间越来越多,极大地影响了生产效率和装卸速度,并给安全生产带来隐患。所以建立门座式起重机虚拟样机的模型是十分有必要的。  本文利用虚拟样机技术建立了完整的门座式起重机动力学模型,在 Adams中进行门座式起重机平移、旋转等运动的仿真,并加入最新的Adams/Cable模块进行钢丝绳的柔体性建模,并同时建立了替代钢丝绳的多杆模型。  采用有限元分析软件ANSYS建立门机关键结构件的有限元模型,对门机两种工况下的受力情况进行了分析,确保门机能够安全运行。  基于Simulink建立了门机的防摇控制模型,实现了Adams和Simulink的连接,完成了门座式起重机动力学模型和防摇控制模型的联合仿真。虚拟样机通过动力学仿真输出吊重的位置参数,作为输入实时传送给防摇控制模型,利用防摇反馈算法计算出需要控制的电机转速,然后反馈给虚拟样机,最终实现对门座式起重机的防摇控制。
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