Синтез систем управления с обратной связью с помощью Matlab Магистрант группы ЦМ 12 -15 М Daddy Cool Руководитель Донцова Т. В.
Цель Разработка системы управления мостового крана с целью разгрузки пролётного строения.
Задачи 1. Обзор существующих конструкций и систем управления кранов с целью разгрузки пролётного строения 2. Составление функциональной схемы управления для оптимизации работы крана, выбор датчиков и управляющего модуля системы автоматического управления. 3. Разработка программно-аппаратного алгоритма управления работой лебедок (основанного на показаниях датчиков). 4. Разработка программного алгоритма управления работой лебедок (основанного на расчётах напряженно-деформированного состояния (НДС)), аналитических или конечноэлементных). 5. Моделирование системы управления в среде Matlab. 6. Исследование системы управления в нештатных и аварийных ситуациях.
Актуальность темы Перемещение грузов в промышленности, на транспорте и в строительстве осуществляется разнообразными подъемнотранспортными машинами, среди которых широкое распространение получили мостовые краны. Мостовые краны являются сложными объектами управления. Проведен патентный обзор, в результате которого выявлены следующие моменты. При их эксплуатации возникают проблемы, связанные с раскачиванием груза и перекосом фермы моста. Раскачивание транспортируемого груза появляется в каждом переходном процессе пуска или торможения механизмов передвижения. Эти колебания мешают работе оператора, затрудняя установку груза , в намеченное место, и увеличивают нагрузку на механизмы.
Общий вид крана 1 - пролетное строение, 2 - концевые балки, 3 - лебедки, 4 тележки, 5 - консоли, 6 - грузовые канаты, 7 – подвеска, 8, 9, 10, 11 – датчики, 12 - управляющий модуль, 13, 14 входной и выходной интерфейсы, 15 - коммутирующее устройство, 16 - кабели прямой и обратной связи
Вид крана сверху
Грузовая подвеска
Предлагаемый кран мостового и представляет собой систему, содержащую пролетное строение 1, концевые балки 2, две лебедки 3 с короткозамкнутым двигателем и частотным преобразователем на тележках 4, установленных эксцентрично по отношению к продольной оси сечения пролетного строения на консолях 5 в приопорных участках пролетного строения и обладающих подвижностью и возможностью стопорения на этих участках, грузовые канаты 6, каждый из которых одним концом закреплен на грузовой подвеске 7, а другим соединен с лебедками 3. А также систему управления, включающую в себя датчики 8, 9 положения и колебания груза 10 соответственно, датчики 11 натяжения канатов 6, управляющий модуль 12, входной интерфейс 13, преобразующий сигналы с датчиков 8, 9, 11 для управляющей программы, выходной интерфейс 14, передающий команды лебедкам 3, коммутирующее устройство 15 и кабели 16 прямой и обратной связи.
Недостатками данной конструкции являются их достаточно высокая металлоемкость вследствие того, что пролетное строение является неразгруженным от поперечного изгиба собственным весом, а также наличие двух систем канатов и двух приводов перемещения тележки и подъема груза. А также общий недостаток всех мостовых и грузоподъёмных кранов возможность возникновения горизонтальных колебаний груза при движении тележки по несущим канатам, так как отсутствуют средства управления колебанием груза, что отрицательно воздействует на качество и точность работы крана.
Список патентов 1 Пат. 2090486 Российская Федерация, МПК B 66 C 17/00. Кран с системой автоматического управления / Доронин С. В. ; Марьясов В. Г. ; Абовский Н. П. ; Голиков Н. Н; заявитель и патентообладатель Красноярский инженерно-строительный институт; заявл. 01. 1994 ; опубл. : 20. 09. 1997 2 Пат. 2457998 Российская Федерация, МПК B 66 C 17/00. Способ гашения динамики воздействий мостовых кранов и полной разгрузки железобетонной консоли колонны, разрушающейся от коррозии бетона и арматуры / Нежданов К. К. ; Нежданов А. К. . ; Тонников Д. В. ; заявитель и патентообладатель Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Пензенский государственный университет архитектуры и строительства ; заявл. : 20. 10. 2010 ; опубл. : 27. 04. 2012
3 Пат. 2457170 Российская Федерация, МПК B 66 C 13/18. Способ управления грузоподъёмным краном и система для его реализации / Тихонов Ю. Б. ; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (Сиб. АДИ)"; заявл. 11. 03. 2011 ; опубл. : 11. 03. 2011 4 Пат. 2245837 Российская Федерация, МПК B 66 C 13/18, B 66 C 15/00, B 66 C 23/88. Способ управления грузоподъемным краном и устройство для осуществления способа / Инденбаум А. И. ; заявитель СКТБ башенного краностроения ; патентообладатель Инденбаум А. И.
Скачать презентацию Синтез систем управления с обратной связью с помощью
Презентация Диссертации 1.3.pptx