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下載手機APP 起重運輸機械既是提升、搬運和輸送物料及產(chǎn)品的機具，亦是提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)過程機械化不可缺少的大型機械設(shè)備。龍門起重機是指水平橋架設(shè)置在2條支腿上構(gòu)成門架形狀的一種橋架型起重機。這種起重機在地面軌道上運行，主要用在露天貯料場、船塢、電站、港口和鐵路貨站等地進行搬運和安裝作業(yè)1.起重機自誕生至今，起重機吊裝過程中吊重的擺動問題直困擾著人們。起重小車移動時，由于吊重慣性力的存在，將引起吊重的大幅擺動，為了避免對吊重擺動的激勵，起重機操作人員必須放緩動作，使這些擺動不會引起安全事故和對起重機結(jié)構(gòu)的破壞，這樣大大降低了裝卸和轉(zhuǎn)運效率。
機和塔式起重機進行防搖控制，延遲反饋加大了系統(tǒng)阻尼；5采用輸入整形法和數(shù)字濾波器對橋式起重機進行控制，證明了輸入整形法在抑制吊重擺動上比數(shù)字濾波器響應更快；6將輸入整形算法應用于集裝箱起重機防搖控制中，與傳統(tǒng)單次加速相比，輸入整形法對較小頻率變化具有魯棒性。
本文利用龍門起重機的數(shù)學模型，研究了基于輸入整形（inputtingshaper，IS）法的龍門起重機吊重防搖控制。
基金項目：湖南省自然科學基金項目，項目編號：1040282輸入整形控制bookmark2輸入整形法是種前饋控制技術(shù)，廣泛的應用于龍門起重機控制。這項技術(shù)是將系統(tǒng)的輸入與整形器中產(chǎn)生的一系列脈沖作卷積，結(jié)果作為控制系統(tǒng)的輸入來驅(qū)動系統(tǒng)，達到減小殘余振動的目的。輸入整形器的參數(shù)是通過解一組限制方程來獲得，根據(jù)不同限制方程就可以設(shè)計出不同整形器來限制系統(tǒng)殘余振動。殘余振動的幅值可以表示為：ZV法消擺的能力可以看做是正弦信號的疊加過程，如所示。如果兩個幅值相同、頻率相同的正弦信號它們之間以合適的相位疊加在起，所產(chǎn)生的組合將沒有振蕩，即實現(xiàn)消擺。
O系統(tǒng)固有頻率，Z――系統(tǒng)阻尼系數(shù)；n――整形中的脈沖數(shù)；第i個脈沖的幅度和時間；-*后一個脈沖的時間t目前用于閉環(huán)系統(tǒng)的輸入整形器主要有ZV整形器，限制方程為V（w，）=0.由于整形器有時間延遲，通常取**個脈沖的時間，1=，同時為了使整形前的輸入和整形后的輸入驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生相同的運動，脈沖幅值必須滿足對于具有兩個脈沖的ZV整形器，其脈沖輸入序列為根據(jù)龍門起重機數(shù)學模型和輸入整形算法，在Mat-lab/Simulink中構(gòu)建龍門起重機仿真框圖如所示。
型頻率。如果w振蕩周期。
理論上，如果起重機在作業(yè)過程中懸索長度、線性阻尼不變，即系統(tǒng)⑴的模型參數(shù)O，保持為恒定值，ZV法可以在0.5個理論振蕩周期內(nèi)，即0.5Td內(nèi)完全消除由于起重機小車加速所引起的吊重擺角的波動。而在實際起重機作業(yè)過程中，系統(tǒng)模型參數(shù)尤其是與懸索長度相關(guān)的w的變化不可避免，這就對ZV法在實際的起重機擺角波動抑制控制中的應用帶來了局限性。為了減少ZV法對模型參數(shù)的敏感性，學術(shù)界提出了ZVD法（Zero-VibrationandDerivativeShaper，ZVD）。ZVD法在ZV法的基礎(chǔ)上，增加了V對w的變化率在w與IS中的系統(tǒng)模型頻率m相等處為0的約束條件：：0約束條件起可以確定三脈沖ZVD（a）ZV法與未整形龍門起重機吊重擺角響應（b）ZVD法與未整形龍門起重機吊重擺角響應龍門起重機吊重擺角響應從中可以看出，當未整形的輸入加到系統(tǒng)中，吊臂定位后負載會產(chǎn)生等幅擺動，而將兩種經(jīng)過整形后的輸入信號加到系統(tǒng)中后，負載在整形輸入作用結(jié)束后基本實現(xiàn)零殘余擺動，但經(jīng)ZV整形后負載的定位和消擺時間都比ZVD要短。
兩脈沖輸入整形與三脈沖輸入整形龍門起重機吊重擺角響應從中可以看出，將兩種經(jīng)過整形后的輸入信號加到系統(tǒng)中后，負載在ZVD法輸入作用結(jié)束后的殘余擺動遠小于ZV法，說明ZVD法對吊重擺長變化的魯棒性優(yōu)于4結(jié)語通過對龍門起重機在輸入整形前后的分析，輸入整形法可以抑制吊重殘余擺動，在控制上ZVD法對吊重擺長變化的魯棒性優(yōu)于ZV法，而在定位和消擺時間上ZV法比ZVD法要短，在Matlab/Simulink中的仿真結(jié)果驗證了輸入整形策略對吊重防擺控制的有效性。
