發(fā)布時(shí)間：2020-07-21 07:54

【摘要】：高速堆垛機(jī)在重載條件下,傳動(dòng)軸的柔性變形帶來(lái)的電機(jī)扭矩和速度的波動(dòng)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的性能造成負(fù)面影響。在傳統(tǒng)建模方法中,為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,將電機(jī)傳動(dòng)模型中負(fù)載側(cè)慣量的影響轉(zhuǎn)換到電機(jī)側(cè),忽視了傳動(dòng)過(guò)程中傳動(dòng)軸的柔性變形對(duì)伺服電機(jī)輸出扭矩和輸出速度的影響。但隨著重載堆垛機(jī)對(duì)電機(jī)功率和承載能力的提升,傳統(tǒng)的控制器不能有效控制因傳動(dòng)軸的柔性變形對(duì)電機(jī)輸出扭矩和輸出速度的影響。因此,針對(duì)重載堆垛機(jī)高性能控制器的研究具有重要意義。本文以重載堆垛機(jī)這類大慣量負(fù)載設(shè)備的伺服系統(tǒng)為研究對(duì)象,綜合考慮了系統(tǒng)的負(fù)載慣量及傳動(dòng)軸柔性變形的影響,建立了大慣量負(fù)載伺服系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)該模型進(jìn)行了基于ADAMS的動(dòng)力學(xué)仿真分析。為了解決柔性變形對(duì)電機(jī)輸出扭矩及輸出速度曲線波動(dòng)的問(wèn)題。設(shè)計(jì)了自適應(yīng)魯棒控制器,將該控制器應(yīng)用到所建立的動(dòng)力學(xué)模型中,并進(jìn)行了聯(lián)合仿真分析。首先,將重載堆垛機(jī)這類大慣量負(fù)載設(shè)備的傳動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化為電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的模型,依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)定律建立了大慣量負(fù)載伺服系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。對(duì)模型中傳動(dòng)軸的柔性化處理前后分別進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析,仿真分析發(fā)現(xiàn)柔性化處理后,使用傳統(tǒng)的PID控制器進(jìn)行控制,與柔性化處理前相比,電機(jī)的扭矩及速度輸出曲線會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)。然后,為了解決柔性化處理后傳統(tǒng)PID控制器對(duì)電機(jī)輸出扭矩及輸出速度曲線波動(dòng)較大的問(wèn)題,使用反步設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了自適應(yīng)魯棒控制器。并對(duì)該控制器進(jìn)行了Lyapunov穩(wěn)定性判定,通過(guò)穩(wěn)定性判定證明了該控制器可以應(yīng)用到大慣量負(fù)載伺服系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型中。最后,為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)控制器的有效性,對(duì)該模型進(jìn)行了基于ADAMS與MATLAB的機(jī)電聯(lián)合仿真分析,并將所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)魯棒控制器應(yīng)用到聯(lián)合仿真中,通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)魯棒控制器可以有效緩解因傳動(dòng)軸柔性變形對(duì)電機(jī)輸出扭矩及輸出速度曲線波動(dòng)的影響。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH246
【圖文】：

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)發(fā)展至今，其實(shí)現(xiàn)的功能從原始的單一存儲(chǔ)，發(fā)展到現(xiàn)在的集存儲(chǔ)、逡逑分揀、揀選等功能為一體的綜合的存儲(chǔ)平臺(tái)。綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技逡逑術(shù)、可編程邏輯控制技術(shù)等前沿技術(shù)Ｗ。其發(fā)展可歸納為以下幾個(gè)過(guò)程：逡逑（１）低效能模式逡逑上世紀(jì)八十年代初，堆垛機(jī)速度控制方式主要采用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，可手動(dòng)對(duì)堆垛逡逑機(jī)的高低速進(jìn)行切換，這種速度切換方式制約了堆垛機(jī)向著高速化的方向發(fā)展。隨著速逡逑度控制方式的不斷發(fā)展，其水平運(yùn)行速度達(dá)到１２５ｍ／ｍｉｎ，升降速度達(dá)到３０ｍ／ｍｉｎ。運(yùn)逡逑行速度的提升又面臨另一個(gè)突出問(wèn)題，如何讓運(yùn)行機(jī)構(gòu)停止，這就導(dǎo)致制動(dòng)過(guò)程中機(jī)械逡逑振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生，但變頻器的出現(xiàn)緩解了該問(wèn)題。逡逑（２）高效能模式逡逑隨著自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)儲(chǔ)量的提升，巷道堆垛機(jī)向著高速化的方向發(fā)展，出現(xiàn)了逡逑ＡＳ２１模式，該模式是以高效率存儲(chǔ)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)速度控制無(wú)沖擊運(yùn)行。針對(duì)堆逡逑垛機(jī)加減速的振動(dòng)與升降小車停止時(shí)出現(xiàn)的跳動(dòng)現(xiàn)象，Ｓ形速度曲線控制方式的出現(xiàn)有逡逑效的解決了該問(wèn)題，提高了控制器的響應(yīng)速度，使巷道堆垛機(jī)運(yùn)行速度得到了較大幅度逡逑

逑任務(wù)。或?qū)⒇浉駜?nèi)的貨物取出運(yùn)送到巷道口的工作臺(tái)，完成貨物的出庫(kù)任務(wù)［３］。其作業(yè)逡逑過(guò)程如圖１．１所示。逡逑入邐振ｉｒｖｗ貨物入庫(kù)邐璀r>廠逡逑庫(kù)邋進(jìn)庫(kù)入口邋ｈ．７！信息輸入邐入庫(kù)逡逑，邐邋ＴＴ邐＇邐７＼逡逑＼／邐邐邋邐Ｌ逡逑倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)控制堆扢機(jī)＇逡逑中心邋＼ｎ／邋中心邋一一１／邐入庫(kù)逡逑邐邐邐邐邐邐邐＇邋邐邐邐邐逡逑Ｚ邋＾邐Ｚ邋Ａ逡逑］邐１邋廠邐＼／逡逑出邐丨倉(cāng)‘ｔ理邐堆每機(jī)Ｍ、丨�。�邐丨貨物出庫(kù)丨逡逑庫(kù)邐中心邐出庫(kù)邐￣，／邋ｕｍｒ－Ａｉ邋＿站臺(tái)逡逑＼邐／邐邐邐邐＇邐ｖ邐／邐邐／逡逑－邋＾逡逑圖丨．１出入庫(kù)作業(yè)過(guò)程圖逡逑自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)發(fā)展至今，其實(shí)現(xiàn)的功能從原始的單一存儲(chǔ)，發(fā)展到現(xiàn)在的集存儲(chǔ)、逡逑分揀、揀選等功能為一體的綜合的存儲(chǔ)平臺(tái)。綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技逡逑術(shù)、可編程邏輯控制技術(shù)等前沿技術(shù)Ｗ。其發(fā)展可歸納為以下幾個(gè)過(guò)程：逡逑（１）

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文垛機(jī)的控制系統(tǒng)逡逑垛機(jī)的控制結(jié)構(gòu)分析逡逑堆垛機(jī)的控制結(jié)構(gòu)逡逑垛機(jī)作為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的搬運(yùn)設(shè)備，而控制系統(tǒng)是堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程執(zhí)。其控制系統(tǒng)主要包括倉(cāng)儲(chǔ)監(jiān)控計(jì)算機(jī)、倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)度計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、控制系統(tǒng)、觸摸屏、控制器（Ｓ７－３００ＰＬＣ）、變頻器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。堆垛構(gòu)如圖２．１所示：逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 廖銘;;進(jìn)口易拉罐堆垛機(jī)增加500mL×12箱包裝堆垛功能[J];中外酒業(yè)·啤酒科技;2019年01期

2 韓天文;薛成超;傅友賓;;多層堆垛機(jī)系統(tǒng)[J];機(jī)械工程師;2018年04期

3 曹小華;徐志姜;;高速堆垛機(jī)運(yùn)行過(guò)程的動(dòng)力學(xué)仿真[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2018年05期

4 丁力;鄒麗;陳杰;呂夢(mèng)迪;;雙立柱式堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)分析[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2016年12期

5 張大勇;尹琳;;昆船公司加大“再制造”堆垛機(jī)應(yīng)用推廣[J];表面工程與再制造;2017年01期

6 劉家晟;王曉磊;李放;;包裝箱堆垛機(jī)設(shè)計(jì)[J];裝備制造技術(shù);2017年08期

7 房殿軍;郭鵬;;堆垛機(jī)的能耗分析[J];物流技術(shù);2017年10期

8 蔣春艷;裘高飛;石繼兵;添玉;;倉(cāng)儲(chǔ)物流中并行堆垛機(jī)的處理能力分析[J];物流科技;2016年05期

9 徐雷;;實(shí)訓(xùn)中心自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J];現(xiàn)代職業(yè)教育;2017年06期

10 馬菲;楊波峰;王郡嫻;添玉;;立體倉(cāng)庫(kù)并行堆垛機(jī)效率仿真分析[J];物流科技;2013年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張玉華;潘紫微;揚(yáng)宵;;型鋼自動(dòng)堆垛機(jī)概念設(shè)計(jì)[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

2 黃春秋;張惠潼;;堆垛機(jī)路徑優(yōu)化[A];濟(jì)寧市技術(shù)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展論文選編[C];2005年

3 智少玲;;北京汽車廠自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)(試驗(yàn)庫(kù))用堆垛機(jī)[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)學(xué)會(huì)第二屆年會(huì)論文集（四）--物流與倉(cāng)儲(chǔ)氣力輸送[C];1984年

4 劉繼敏;;雙層卷繞起升機(jī)構(gòu)在堆垛機(jī)上的應(yīng)用[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)專業(yè)學(xué)會(huì)第三屆年會(huì)論文集[C];1988年

5 孫浩;蘇毅;;堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)的研究與改造[A];中國(guó)煙草學(xué)會(huì)2015年度優(yōu)秀論文匯編[C];2015年

6 劉志民;詹玉銘;周立堅(jiān);林翠霞;;提高立庫(kù)系統(tǒng)補(bǔ)貨效率的技術(shù)改造項(xiàng)目——提高堆垛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間故障恢復(fù)使用后的補(bǔ)貨效率[A];中國(guó)煙草學(xué)會(huì)2014年學(xué)術(shù)年會(huì)入選論文摘要匯編[C];2014年

7 張帥;劉軍;劉歡;;堆垛機(jī)故障分析與健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究[A];2017年第七屆全國(guó)地方機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨海峽兩岸機(jī)械科技學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2017年

8 談向東;賈富忠;倪黎敏;;國(guó)內(nèi)大型立體化自動(dòng)冷庫(kù)建設(shè)動(dòng)向[A];全國(guó)冷凍、冷藏行業(yè)制冷安全技術(shù)、節(jié)能、環(huán)保新技術(shù)發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2009年

9 盧朔新;孫志堅(jiān);;自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法與原理[A];2004年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集：物流工程與中國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)——第七屆物流工程學(xué)術(shù)年會(huì)專輯[C];2004年

10 盧朔新;孫志堅(jiān);;自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法與原理[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 天津市局(公司)物流中心精益改善課題組;降低堆垛機(jī)貨位誤探測(cè)報(bào)警率[N];東方煙草報(bào);2017年

2 張安松;安鋼爐卷堆垛機(jī)改造成效顯著[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

3 ;新型堆垛機(jī)通過(guò)省級(jí)鑒定[N];今日信息報(bào);2003年

4 胡國(guó)華;全力踐行“綠色”理念[N];現(xiàn)代物流報(bào);2013年

5 見習(xí)記者 劉斐;中國(guó)航天科技集團(tuán)公司 多項(xiàng)重大科技成果在京轉(zhuǎn)化落地[N];中國(guó)航天報(bào);2010年

6 深圳市局(公司) 譚文琦;改進(jìn)出庫(kù)策略 滿足分揀需求[N];東方煙草報(bào);2014年

7 見習(xí)記者 劉斐;新創(chuàng)造 新成果——自主創(chuàng)新推動(dòng)發(fā)展[N];中國(guó)航天報(bào);2010年

8 賈旮菲;在創(chuàng)新中發(fā)展[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

9 本報(bào)記者 李仁堂 趙衛(wèi)華;軟硬兼施的立體攻防體系[N];中國(guó)安全生產(chǎn)報(bào);2011年

10 宋樂(lè)永;IT:中國(guó)創(chuàng)造的支點(diǎn)[N];計(jì)算機(jī)世界;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊文強(qiáng);基于智能方法的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)優(yōu)化研究及應(yīng)用[D];上海大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孟祥如;小型堆垛機(jī)斷鏈保護(hù)機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)的研究[D];山東科技大學(xué);2018年

2 許明鑫;汽車輪胎立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[D];山東科技大學(xué);2018年

3 單志凌;車橋成品料架傳送、解垛及堆垛系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2019年

4 遲平;大慣量負(fù)載條件下堆垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制研究[D];蘭州交通大學(xué);2019年

5 師鵬勛;地軌式堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2019年

6 趙雨;單立柱重載堆垛機(jī)性能分析與輕量化設(shè)計(jì)[D];湘潭大學(xué);2019年

7 渠廣磊;高速移載堆垛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及可靠性分析[D];寧夏大學(xué);2019年

8 徐志姜;輕型高速夾抱型箱式堆垛機(jī)控制技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

9 吳靜;單板自動(dòng)堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D];河北科技大學(xué);2019年

10 張融森;基于小波理論的堆垛機(jī)模態(tài)參數(shù)識(shí)別及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];西安理工大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2764124