桥式起重机纠偏运行机理及电气驱动控制研究

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桥式起重机机身相对于轨道产生偏斜行走,使得车轮与轨道相互挤压摩擦的现象被称为啃轨。啃轨是桥式起重机在运行时所遇到的顽疾之一,它会使得车轮与轨道严重磨损,极大地减少其使用寿命,造成巨大的经济损失。而且也会危及厂房结构,形成巨大的安全隐患。国内外学者对啃轨问题进行了广泛深入的研究,提出了大量纠正桥式起重机运行偏差的方法,但该问题并没有彻底得到解决。随着电机控制、电力电子等技术的发展,人们开始越来越多地尝试使用电气方法进行纠偏,其关注点主要在于分别控制机身两侧驱动电机的转速以实现纠偏,较少从整体方面探讨桥式起重机在进行纠偏控制时的运动机理。   本文以在实际纠偏项目中所遇到的问题为出发点,建立了桥式起重机在进行纠偏控制时的动力学模型,在深入分析桥式起重机在进行纠偏控制时的受力情况和运动机理的基础之上,得出可以对其进行有效电气纠偏控制的基本条件。之后针对驱动电机的转速控制,使用了基于模糊PI参数调节的异步电机矢量控制方法,该方法可明显提高驱动电机的工作效率和调速性能,能很好地适应复杂多变的工作环境。接着在上文分析的基础之上,提出了一种可同时纠正桥式起重机位置偏差和方向偏差的速度控制策略。最后基于MATLAB/Simulink建立了驱动电机转速控制以及桥式起重机纠偏控制的仿真模型。仿真的结果表明,在满足纠偏所需基本条件的前提下,结合适当的控制策略,本文提出的纠偏方法能够取得很好的效果。
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