1. 本选题研究的目的及意义
桥式起重机作为一种重要的物料搬运设备,在工业生产、港口物流等领域发挥着不可替代的作用。
其工作效率和安全性直接关系到整个生产系统的稳定运行。
然而,由于桥式起重机本身的欠驱动、非线性等特点,在运行过程中极易产生摆动,这不仅会降低工作效率,还会对人员和货物安全构成威胁。
2. 本选题国内外研究状况综述
桥式起重机防摆控制一直是控制领域的研究热点,国内外学者对此进行了大量的研究,并取得了丰硕的成果。
国内研究现状:国内学者在桥式起重机防摆控制方面做了大量工作,主要集中在传统控制方法的改进和智能控制算法的应用方面。
例如,一些学者将PID控制与模糊控制、神经网络等相结合,设计了自适应模糊PID控制器、神经网络PID控制器等,有效地提高了系统的控制性能。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要研究内容包括以下几个方面:1.桥式起重机系统建模:分析桥式起重机的机械结构和运动特性,建立能够准确描述其运动规律的数学模型。
该模型应能反映起重机系统的非线性、耦合等特点,并为后续控制算法的设计提供基础。
2.智能防摆控制算法研究:针对桥式起重机防摆控制问题,研究基于智能算法的控制策略。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、模型建立、仿真实验和结果分析相结合的方法,逐步进行,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:通过查阅国内外相关文献,了解桥式起重机防摆控制的研究现状、发展趋势以及现有控制方法的优缺点,为本课题的研究方向和技术路线提供参考依据。
2.系统建模与分析阶段:分析桥式起重机的机械结构和运动原理,建立起重机系统的数学模型。
可以采用Lagrange方程或牛顿-欧拉方法建立系统的动力学模型,并进行线性化处理,以便于后续控制算法的设计和分析。
5. 研究的创新点
本课题将在以下几个方面力求创新:1.改进现有智能控制算法:针对现有智能控制算法在桥式起重机防摆控制应用中存在的不足,如参数难以整定、鲁棒性不强等问题,研究改进的智能控制算法,提高其控制性能和实用性。
2.融合多种控制策略:将多种控制策略,如模糊控制、滑模控制、神经网络控制等,进行融合,以充分发挥各自的优势,提高系统的整体控制效果。
3.优化控制系统结构:针对不同的应用场景和控制目标,优化控制系统的结构和参数,使其能够更好地适应实际工况,提高控制系统的效率和可靠性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张强,张晓东,王立新.基于改进输入整形法的起重机防摆控制[J].机械工程学报,2018,54(12):112-120.
[2] 刘振娟,刘刚,王立新.基于神经网络滑模控制的桥式起重机防摆方法[J].控制与决策,2019,34(03):557-564.
[3] 李亮,张凯,孙立宁.基于扩张状态观测器的桥式起重机神经网络自适应控制[J].控制理论与应用,2020,37(01):165-174.
