三绳机械减摇装置的设计与研究

鉴于船舶海上作业时起重机吊重的摇摆问题,设计了一种三绳机械减摇装置,其原理是利用三根外设的减摇索在吊钩处形成稳定的力三角形,并有效的限制吊重的摆幅,进而抑制吊重的摇摆。利用牛顿-欧拉方法建立了吊重系统的动力学模型,在Matlab/Simulink中进行数字建模仿真分析,对不同横摇角度下该装置的减摇情况效果详细的分析,结果表明添加减摇装置后,吊重的面内角可减小86%左右。搭建试验平台进行试验验证,在与仿真条件相同的情况下,吊重的面内角可减小87%左右,面外角可减小95%左右,表明该装置具有明显的减摇效果。     

船用起重机减摇装置建模与试验

针对船用起重机在吊重摇摆的抑制问题,设计了一种船用起重机吊盘减摇装置。利用恒张力吊盘将吊绳的摆幅减小,从而减小吊重的摇摆。建立吊重在有无吊盘下的吊重的运动学方程,使用MATLAB/Simulink软件对运动学模型进行仿真分析。详细分析了在船舶不同的横摇角度下吊重的摇摆情况,并进行有无吊盘减摇装置的对比。结果表明,有吊盘的情况下,吊重的面内角可减小54%左右,面外角可减小59%左右,通过搭建试验平台进行试验,得到有吊盘时,吊重的面内角可减小60%左右,面外角可减小53%左右,验证了减摇装置的有效性。     

起重机吊重系统鲁棒滑模观测器设计

为了实现起重机吊重系统状态变量的观测,设计起重机吊重系统鲁棒滑模状态观测器,利用便于测量的小车位置信息或小车位置与速度信息,通过合理选取滑模参数矩阵和观测器增益参数矩阵,使观测器动力学矩阵是Hurwitz矩阵,不仅可以使观测器渐近地估计出全部系统状态变量,而且观测器对系统的外界有界干扰具有较强的鲁棒性。仿真结果表明:当选择小车位置信息作为观测器的输入时,各状态变量的观测偏差在约1.5s时渐近地趋于零;当选择小车位置和速度信息作为观测器的输入时,各状态变量的观测偏差在约3.5s时渐近地趋于零;观测器不仅对系统模型中的非线性不确定项具有鲁棒性,而且对不同形式的小车驱动力具有良好的适应性。     

吊重摆长对起重机PID防摇控制的影响

起重机的摆动会极大地影响工作效率,降低运行时的安全性.吊重摆动问题仍然是当前需要解决的问题,其中摆长的不断变化是防摇的难题.通过MATLAB及试验研究吊重摆长对起重机PID防摇的影响,首先建立起重机吊重摆动的数学模型,并设计PID控制算法;采用MATLAB进行动力学仿真分析,得出起重机自由停摆及防摇停摆时的仿真结果,分析不同吊重摆长对系统防摇结果的影响;最后通过试验进行验证.仿真分析及试验结果表明,防摇控制器对起重机停摆有较大影响;起重机吊重摆长越长,系统达到稳定状态的时间越长,但是最大摆角会减小.     

船用起重机减摇装置液压系统设计与试验研究

船舶起重机在作业时由于受到风、浪、流等额外载荷的影响会使货物产生剧烈摇晃,极大地降低了作业效率,针对该问题设计了一种三绳牵引式起重机减摇装置。文章主要对该起重机减摇装置的液压系统进行设计,建立了起重机模型并进行静力学分析,应用Matlab仿真计算确定牵引索负载的边界条件,并搭建试验台进行了试验研究。试验结果验证了该减摇装置液压系统设计的合理性。     

滚装船减摇装置构建及减摇效果分析

应用有限元分析软件对在渤海湾海域运营的滚装船进行模态分析,得到船体的横摇模态及模态频率范围。根据这些系统固有特性数据,提出一种减摇装置的构建方法。应用调谐质量阻尼器被动减振的原理,利用滚装船上的装备及货物作为减振质量体,使用弹簧和阻尼器连接减振质量体和船体,构成减摇装置,实现滚装船的横摇控制。通过合理选取减摇装置的参数,提高了横摇控制效果。仿真分析结果表明:减摇装置对滚装船具有较好的横摇控制效果。     

滚装船减摇装置设计及仿真分析

设计一种滚装船机械式减摇装置,该装置利用运载的车辆和货物作为减摇质量体,在不减小船舶承载能力的前提下,可以有效提高系统的质量比,得到较好的减摇效果。详细阐述了各部分的结构和功能,并通过分析减摇装置的质量比、阻尼比和固有频率比对减摇指数的影响规律,得出各参数的最佳选择范围。以宝华号滚装船的参数为样本,确定了弹簧参数和阻尼器参数。仿真结果表明,减摇装置具有较好的减摇效果。     

船用起重机吊重防摆控制研究进展

梳理了船用起重机机械式防摆装置和电子式防摆装置的研究进展,总结主流设备制造商采用的防摆技术.在此基础上,分析当前船用起重机防摆控制亟待解决的问题,进而提出该领域未来的发展趋势,包括装置结构不断优化、通过综合多种控制方法对船舶多自由度运动进行补偿以及实现智能化控制,以期为相关研发提供参考.     

塔式起重机吊重检测计算模型及系统设计

近年,我国塔式起重机安全事故频发,研制塔式起重机安全监测与控制系统十分必要。吊重监测是塔式起重机安全系统中最为重要的因素,使用51单板机作为系统数据采集与处理核心,它合理分配与复用I/O端口线,使得系统具有较高的性价比。通过定义有效采集吊重和正常波动/异常波动,明确提出一种基于两级均值滤波的吊重数据计算方法;基于有效数据,描述了系统软件的处理流程。通过设定消抖延迟参数,使得系统不仅能够保证提升塔式起重机操作安全,而且有助于塔式起重机操作的方便性,使得系统具有实用价值。     

臂架式起重机吊重水平移动的优化设计

臂架式起重机的工作性变幅机构,在变幅过程中,要求吊重能保持水平移动。本文以较常见的卷筒补偿方案为例,提出了一种适用的计算模式,从而对补偿方案机构的基本参数进行优化设计。     

船舶自动应急抗沉减摇防倾覆装置的设计

为了提高船舶的抗沉性，减摇性，防倾覆性和使船舶具有较高的稳性，根据仿生学理论，设计了结构简单，安装使用方便，一套装置多种用途的船舶自动应急抗沉减摇防倾覆装置，并对该装置进行了仿真计算和模拟试验，为该装置的实船使用打下了基础。     

船用起重机多绳系统同步运动控制策略

针对船用起重机在进行起升、变幅动作及受到外部扰动时,船用起重机多绳系统的减摇索之间无法实现同步运动的问题。首先建立了船用起重机多绳系统的运动学和动力学模型,接着提出了模糊PID控制策略,最后采用Matlab/Simulink软件进行仿真分析。结果表明:在模糊PID控制策略下,多绳系统期望绳长与实际绳长的误差逐渐趋向于零,期望绳长速度与实际绳长速度的误差逐渐趋向于零,相比于传统的PID控制效果,模糊PID控制策略具有更高的鲁棒性。     

起重船重吊系固系统结构设计

近年来,随着油价低位运行,传统意义上的自升式钻井平台市场一直徘徊在低位需求,而逐渐兴起的海洋工程辅助特种工程船,如风车安装船、风场维护船、铺管船、钻井驳船、起重船等发展形势趋于良好,很多新型船舶正向着复合型多用途方向发展。重吊铺管船既能实现海底铺管的功能,又具备海上大型吊装能力,受到市场的高度关注。以南通中远船务曾经交付马来西亚船东的起重铺管船为例分析了具备重吊功能主吊车的吊装系固的结构设计思路及实际应用效果。     

嵌入式系统在起重机吊具防摇控制中的应用

针对起重机吊具防摇系统中PLC实现模糊PID控制算法的迟滞性及编程工作量大等问题,提出将嵌入式系统运用到其防摇控制中.系统采用主从控制方式,将嵌入式处理器设定为从机工作模式,PLC设定为主机工作模式.从机负责起重机吊具参数的采样和模糊PID控制算法的运算,主机根据从机运算结果负责控制起重机小车电机的转速和方向,通过主从机协同控制达到起重机吊具防摇的目的.串行通讯接口RS485保证主从机数据的可靠通信.系统借助嵌入式处理器运算平台,通过运用C语言编程,实现模糊PID防摇控制算法,程序简洁,处理器读写指令周期短,提高了系统的数据处理能力和控制效率,嵌入式处理器与PLC主从控制方式增加了系统结构的灵活性.同时,结合模糊PID算法的自适应特性,使系统具有较强的鲁棒性.     

基于模型预测控制的桥式起重机防摇设计

针对桥式起重机工作过程中吊重摇摆的问题,基于预测控制策略提出了一种电子防摇设计方法.首先对桥式起重机进行动力学分析,利用Lagrange方程,建立了面向控制的数学模型.其次,根据对象的历史信息和未来输入预测其将来输出,结合预测误差补偿,通过性能函数的优化得到其控制律.最后,仿真结果表明,所设计的防摇系统能实现小车快速定位和吊重摆角的有效抑制.与最优防摇控制相比,系统超调量和摆角幅度均大大减小,显示了该防摇方法的优越性;加入参数摄动和测量噪声,防摇系统仍能很好地达到控制目标,说明了该防摇方法具有较好的鲁棒性.     

集装箱吊具两种八绳防摇系统的比较研究

分析了两种不同的八绳防摇系统的基本原理,介绍了它们各自的组成,并基于ANSYS软件,对这两种系统分别进行瞬态动力学仿真,获得了两种系统的防摇效果振动曲线,从而得到了它们各自的优缺点,可为工程实践提供理论参考。     

起重机监控系统的设计

起重机力矩保护装置的设计在中国虽然已经有一段历史了,但传统的起重机力矩保护装置还有很多的问题与限制,本文设计的在线监控系统由数据采集模块和监控主机两个部分组成.整个系统采用中文显示,操作方便,实现了诸多工作参数的数字化集中显示与控制,提高了起重机的自动化程度和安全操作性.     

三重网站保护系统的分析与设计

网站保护系统是在互联网迅猛发展的大潮中出现,并伴随着网站安全性需求的深入不断发展起来的,但是由于目前采用技术和架构方面的滞后,目前此类系统都存在一定的限制或缺陷。因此,深入研究并实现一种更为高效、安全的网站保护系统,解决当前系统存在的诸多缺陷或问题,显得尤为重要和迫切。     

论筑路机械冷却装置液压驱动系统的设计

筑路机械是保证道路工程建设顺利实施的有利条件,各种大、中、小型机械设备的推广满足了不同道路施工的需求。社会现代化建设策略颁布之后,国内各地的市政工程数量日趋增多,机械设备在作业期间承担的负荷也成倍增加。冷却装置是调解设备温度的重要结构,通过及时输送冷却液以起到良好的降温效果,避免机械设备运行受到高温因素的影响。鉴于此,本文分析了筑路机械冷却装置液压驱动系统设计的相关问题。