摘要： 起重机在各项工程中扮演着不可或缺的角色，但是在运行过程中总是伴随着干扰，为了提高起重机在工程中的效率和安全性能，如何去避免或者减少干扰对于起重机的影响就尤为重要。本文旨在分析稳定运行的过程中，如何确定并制作一个能够保证稳定、可靠运行的防摇系统，所以本文的重点分析起重机的数学模型并设计一个基于双闭环的电子减摇系统，再通过其进行仿真分析其中影响系统稳定的干扰因素。通过在MATLAB中的仿真分析后，确定出一组适合的闭环系统。

关键词：双闭环；起重机；仿真；减摇；

Design of anti-swing control system based on electronic double closed loop

Abstract: The crane plays an indispensable role in various projects, but it is always accompanied by interference. In order to improve the efficiency and safety performance of the crane in the project, how to avoid or reduce the impact of interference on the crane is particularly important. The purpose of this paper is to analyze and make an anti-swing system that can ensure stable and reliable operation in the process of stable operation. Therefore, this paper focuses on analyzing the mathematical model of the crane and designing an electronic anti-swing system based on double closed loop, and then analyzing the interference factors that affect the stability of the system through the simulation. After a simulation analysis in MATLAB, a set of suitable closed loop system is determined.

Keywords: Double closed loop; Crane; Simulation analysis; Anti-swing;

目录

目录 2

1 电子防摇 3

1.1 国内外电子防摇现状 3

1.2 防摇控制系统的发展前景 3

2 吊机数学模型 4

2.1 原理及建模 4

2.2 模型设计及分析 7

2.3 数学模型 10

3 双闭环减摇控制系统设计 14

3.1 双闭环控制系统设计 14

3.2 摆角环设计 14

3.2.1 摆角检测环节 14

3.2.2 倾角控制器设计 15

3.3 速度环设计 17

3.3.1 速度检测环节 17

3.4 速度控制器设计 22

3.4.1 动态跟随性能指标 23

3.4.2 动态抗扰性能指标 24

3.4.3 控制对象的工程近似处理方法 26

4 调节器参数整定 29

4.1 角度调节器参数整定 29

4.2 速度调节器参数整定 32

5 结论 34

5.1 双闭环控制系统 34

5.2 本次毕业设计过程中遇到的问题及解决 34

5.2.1 速度环加入闭环后系统发散 34

致谢 35

参考文献 1

电子防摇

国内外电子防摇现状

随着科技的不断进步，起重机的发展趋势正朝着大型化和高效化等方向不断深入。现阶段国家对基础建设的力度不断增大，加快了民生、工业和国防等行业的发展进程。在这个发展过程中，起重机作为基建设施中尤为重要的部分，为保证基础建设的顺利进行，对起重机的安全性、稳定性、可靠性以及高效性提出了更高的标准，主要分为以下几个部分：

随着基建施工的要求不断提高，各类型的起重机逐步发展为功能完善的体系，为客户提供多样化的选择。在功能完善的体系内，也使得起重机各部件呈现通用化的趋势，这样一来就会大大的降低设计周期，并降低研发和制造成本。

随着智能化控制系统的引入，大大的提高的起重机工作的安全可靠性，同时还简化了操作流程，提高了工作效率，给整个行业带来了性的进步。

在电子防摇方面，国内外一直在致力于根据起重机的发展研究出更可靠的控制系统，使起重机的安全性和效率进一步提升。

防摇控制系统的发展前景

在起重机工作过程中，起重机移动重物时安全性和效率一直是起重机控制系统所研究的重点。安全性方面，起重机吊起的重物往往是超重型材料，在移动时，任何一次意外的摇晃和震动都可能会产生一些严重的影响甚至是事故，如：重物与现场磕碰导致重物损坏或现场损坏、重物脱钩事故等等。效率方面，缓慢而安全的移动方式早已不能满足现如今高速发展的工程，所以在满足安全性能的前提下，更有效率的起重机的控制操作系统会在各方面都具有极大的优势，所以起重机防摇具有相当的实际研究意义。