毕业设计——港口集装箱吊车的建模与模糊控制.doc

港口集装箱吊车的建模与模糊控制





摘  要





集装箱货运的发展，对其装卸速度和安全性要求也越来越高。集装箱吊具摇摆是影响装卸速度主要原因之一，减小和防止集装箱及吊具的摇摆是提高集装箱起重机装卸效率的一个重要环节。在传统的控制理论中，对某一对象的自动控制，必须对该对象建立精确的数学模型，而集装箱起重机装卸集装箱的运行过程是一个复杂的非线性过程，很难对系统建立精确的数学模型，因此采用传统的控制理论来对其进行控制具有相当大的难度。本文用模糊控制方法来实现防摇控制。



    本文首先对港口集装箱吊车系统建立数学模型，描述了集装箱吊车载货运行的动态特性。接着，简单地介绍了模糊控制的基本原理，并针对集装箱起重机的运动特性，提出了应用于集装箱起重机防摇的模糊控制器的设计原则和方法。对于考虑小车运动和吊重摆动的模糊防摇控制方案，控制器的输入一般只取两个输入变量，由于没有考虑位置和摆角的变化，导致控制精度较差。本文对控制器的输入取四个变量，但控制器仍然设计成二维的，这样既提高了控制精度，又简化了计算过程。最后利用Matlab/Simulink中的模糊工具箱来设计仿真模型和及时仿真，通过分析仿真结果和调整一些关键参数可以提高防摇效果。



关键词：集装箱起重机，防摇，模糊控制，仿真