Главная
Экскаватор
Бульдозер
Трактор
Автокран
Погрузчик
Дробилка
Самосвал
Тягач
Грузовик
Полуприцеп
Строительная техника
Кран - манипулятор
Спецтехника
МАЗ
КАМАЗ
Статьи
Контакты
 

 

Статьи о строительстве и технике

 

Управление подъемно-транспортным механизмом

     В этом примере рассматривается как фази управление может быть использовано для предупреждения раскачивания груза на крюке крана.

     Груз, поднимаемый краном  раскачивается , когда кран   начинает перемещение или останавливается. Большая начальная скорость перемещения крана является источником колебаний груза на крюке. Обычно эти колебания понижаются посредством уменьшения начальной скорости перемещения крана. Использование фази управления позволяет обеспечить высокую скорость перемещения крана с минимальным раскачиванием груза. Для простоты будем предполагать, что имеются колебания, которые появляются при торможении крана.

 При торможении крана возникает отрицательное ускорение, которое приложено к грузу. Величина качания варьируется в зависимости от веса груза, его состояния, метода подвешивания груза на крюке, высоты крана, величины ускорения и т.д. Традиционный метод ПИД регулирования не может обеспечить приемлемое качество управления при флуктуациях  скорости или изменениях перечисленных факторов, влияющих на  величину угла качания груза. В этом случае необходимо использовать высокого уровня управляющие алгоритмы, такие как адаптивные алгоритмы управления.

  Однако алгоритмы высокого уровня, делают систему управления очень дорогой, необходимо достаточно большое время  для  ее создания, также существуют трудности ее поддержки.

 Использование фази управления, реализованного в виде множества правил, стабилизирует скорость перемещения крана и угол раскачивания груза, что обеспечивает безопасность работы при небольшой стоимости создания системы.

 В табл. 1 представлены постановка задачи управления, результат и эффективность фази управления.
 
       Таблица 1.
 

Постановка задачи

Результат

Эффективность

Скорость перемещения крана не может быть увеличена без раскачивания груза. 
Раскачивание должно быть прекращено до начала перемещения крана 

Снижение  колебаний позволяет  повысить скорость  перемещения крана 

 Улучшение эффективности работы крана 

При движении крана должны быть учтены многие факторы, связанные с весом и состоянием груза

Фази  управление позволяет устранить зависимость работы крана от веса и состояния груза

 Безопасность 

Традиционная система требует длительного  времени на ее разработку и поддержку.

Разработка и поддержка фази системы не требует много времени

Низкая стоимость 

 
 

 Система управления имеет в своем составе: балку, которая поддерживает кран и обеспечивает его перемещение; следящий привод (исполнительный механизм); потенциометр (датчик), который преобразует угол качания в электрический сигнал; систему управления с фази модулем.

 Текущая скорость перемещения крана VТ, угол качания Q  и угловая скорость качания  Q" являются входами (выходами) системы управления (объекта управления). Скорость перемещения крана V0 является выходом (входом) системы управления (объекта управления).
 На рис. 2 показана блок-схема алгоритма системы фази управления. Крановщик переводит ключ в положение, обеспечивающее перемещение крана. Из-за того, что кран начинает разгоняться  груз на кране начинает раскачиваться. Информация о начальном угле качания и начальной скорости перемещения крана вводится крановщиком в систему управления. Скорость качания груза (разность  между текущим значением угла и предыдущим его значением   заносится в память ) вычисляется в реальном времени. Необходимая скорость перемещения крана V0 определяется путем фази высказываний  (правил), которые базируются на трех условиях: угол качания, угловая скорость качания и направление скорости перемещения крана.

 При функционировании крана  можно выделить две стадии в работе системы управления.

 Первая стадия соответствует случаю VТ  не равно 0, тогда Q=0. Система фази управления в этом случае, например, может выполнять высказывание: «если текущая  скорость крана VТ  средняя, тогда скорость следящего привода V0 ».

 Этому фази высказыванию соответствует  правило:
« если  VТ = PM, тогда V0= PM. Здесь PM является идентификатором заданных функций классов переменных VТ  ,  V0  при преобразовании в безразмерные величины.
На второй стадии VТ = 0 (т. А на рис. 3), тогда Q не равно 0. Система фази управления начинает варьировать направлением и величиной V0  крана для достижения min Q" . Например, система фази управления может выполнять высказывание «если угол Q колебания груза немного увеличивается по часовой стрелке и производная угла колебания груза Q" немного увеличивается против часовой стрелки и текущая скорость крана VТ  равна нулю, тогда скорость следящего привода V0 должна быть небольшой в отрицательном направлении относительно нуля».
 Этому фази высказыванию соответствует правило:«если Q =NS и Q" =PS и VТ =ZR , тогда V0 = NS». Другие правила для систем фази управления могут быть получены аналогичным путем.
Правила фази управления содержат 3 условия для входных переменных VТ , Q  , Q" и 1 заключение для выходной переменной V0.

 Программа системы фази управления в терминах  «if/then», которая предотвращает колебания  груза при его перемещении краном, представлена ниже.
1.  if VТ=PM     then V0 =PM          1-ая
2.  if VТ=PS     then V0 =PS       стадия: VT не равно 0
3.  if VТ=NS     then V0 =NS
4.  if VТ=NM     then V0 =NM
5.  if Q=NM  & VТ=ZR   then V0 =NM
6.  if Q=NS  & Q" =NS & VТ=ZR then V0 =ZR
7.  if Q=NS  & Q" =ZR & VТ=ZR     then V0 =NS  2-ая стадия: VТ = 0
8.  if Q=NS  & Q" =PS & VТ=ZR     then V0 =NS
9.  if Q=ZR  & Q" =NS & VТ=ZR     then V0 =PS
10.  if Q=ZR  & Q"=ZR & VТ=ZR     then V0 =ZR
11.  if Q=ZR  & Q"=PS & VТ=ZR     then V0 =NS
12.  if Q=PS   & Q"=NS & VТ=ZR     then V0 =PM.

Команды контроллера   с 1-й по 4-ую описывают функционирование  системы на 1-й стадии, когда VТ  не равно 0, а команды с 5-й по 12 описывают 2-ую стадию, когда VТ = 0.










Наши партнеры:

Дизайн студия Икс Креатив