ОПТИМАЛЬНІ РЕЖИМИ КЕРУВАННЯ МЕХАНІЗМОМ ПЕРЕМІЩЕННЯ МОСТОВОГО КРАНА
Abstract
Дана робота присвячена оптимальним режимам керування механізмом переміщення мостового крана, при яких динамічні навантаження в металоконструкції та приводі зводяться до мінімуму. Зменшення цих негативних факторів підвищує продуктивність та надійність крана в цілому. Поставлена задача є досить актуальною і потребує глибшого вивчення, вирішення якої полягає в тому, щоб розганяти привод механізму переміщення крана на стадії пуску в такому режимі, який дозволить системі рухатись плавно без додаткових різких коливань. Дослідження виконані з використанням чотиримасової динамічної моделі крана та системи диференціальних рівнянь, що описують її рух. Для оптимізації перехідного процесу пуску механізму переміщення крана використано комплексний критерій, у який входять чотири складових. В результаті розв’язку диференціального рівняння методом колокації з різними варіаціями вагових коефіцієнтів отримані оптимальні режими керування, які представлені у вигляді графічних залежностей, що характеризують процес пуску механізму переміщення крана, аналіз яких показав, що під час переміщення вантажу краном динамічні навантаження в металоконструкції і приводі зводяться до мінімуму. Слід відмітити, що після закінчення перехідного процесу пуску, коливання вантажу відсутні. Теоретичні дослідження виконувалися для крана мостового типу вантажопідйомністю 20 тон. Отримані режими можна використати для розробки системи керування мостового крана на базі мікроконтролера. Використання такої системи дає можливість зменшити динамічні навантаження, що виникають у металоконструкції та приводному механізмі, під час переміщення вантажу краном.
References
Найденко Е. В. Управление электроприводом механизмов горизонтального перемещения с подвешенным грузом. Електромашинобудування та електрообладнання. 2007. № 69. С. 17—22.
Палис Ф., Толочко О. ?., Бажутин Д. В. Гашения горизонтальных упругих колебаний конструкции мостового крана. Електоромеханічні і енергозберігаючі системи. Теорія і практика. Тематичний випуск. Кременчук. КрНУ. 2012. №3 (19). С. 336—339.
Беезниченко З. А. Климченкова Н. В., Лагуненков С. В. Разработка рациональных режимов управления электромеханической системой мостового крана. Вісник Донбаської державної машинобудівної академії. 2012. №4 (29). С. 6—11.
Герасимяк Р. П., Найденко Е. В., Тогобицкий А. Л., Лещёв В. А. Динамические нагрузки при оптимальном управлении электроприводом механизма перемещения с подвешенным грузом. Електромашинобудування та електрообладнання. 2006. Вип. 66. С. 144—146.
Дорохов Н. Ю. Перспективы снижения динамических нагрузок на металоконструкции мостовых кранов с применением волновых цепных передач. ?звестия Тульского государственного университета. Технические науки. 2009. Вып. 2. С. 14—20.
Слепужніков Є. Д. Визначення динамічних навантажень при пересуванні вантажного візка мостового крана. Машинобудування. 2015. № 16. С. 34—37.
Фідровська Н. М., Слепужніков Є. Д., Чернишенко О. В. Динамічні навантаження при пересуванні ходових коліс з гумовими вставками. Машинобудування. Харків. 2015. Вип. 15. С. 87—91.
Debrouwere F. Experimental validation of combined nonlinear optimal control and estimation of an overhead crane [Електронний ресурс] / F. Debrouwere, M. Vukov, R. Quirynen та ін.. Preprints of the 19th world congress the international federation of automatic control cape town, South Africa. 2014. Режим доступу до ресурсу: http://ac.els-cdn.com/S1474667016431356/1-s2.0-S1474667016431356-main.pdf? tid=9018532c-b0b2-11e6-b50a-00000aacb35f&acdnat=1479819345_71b6593420fbf 4e501dde027f9a98d02.
Liu D. Swing-Free Transporting of Two-Dimensional Overhead Crane Using Sliding Mode Fuzzy Control [Електронний ресурс] / D.Liu, J. Yi, D. Zhao, W. Wang. Proceeding of the American Control Conference, Boston MA, USA. – 2004. – Режим доступу до ресурсу: https://pdfs.semanticscholar.org/1cf0/84d5f43e488c5e0
b0e6851360bd24402ae1.pdf.
Шишкин Р. В. О выборе величины тормозного момента. SWorld. 2013. Режим доступу до ресурсу: http://www.sworld.com.ua/konfer30/930.pdf.
Швед Ю. С., Орловский ?. А. Управление взаимосвязанным электроприводом передвижения мостового крана. Электротехнические и компьютерные системы. 2013. № 10. С. 7—15.
Петренко Ю. Н., Алави С. Э., Александровский С. В. ?сследование работы мостового крана с контроллером нечеткой логики на основе трехмерной имитационной модели. Энергетика. ?звестия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2011. № 3. С. 20—25.
Ловейкін В. С., Ромасевич Ю. О., Голдун В. А. Встановлення та аналіз умов усунення коливань елементів динамічної системи "мостовий кран-вантаж". Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. Серія: технічні науки. 2012. №10 (2). С. 12—17.
Цлаф Л. Я. Вариационное исчисление и интегральные уравнения. Москва. Наука. 1970. 192 с.
Черненко В. Д. Высшая математика в примерах и задачах: в 3 т. Т. 2. Санкт-Петербург. Политехника. 2003. 476 с.
Будіков Л. Я. Багатопараметричний аналіз динаміки вантажопідйомних кранів мостового типу: монографія. Луганськ. 2003. 210 с.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Relationship between right holders and users shall be governed by the terms of the license Creative Commons Attribution – non-commercial – Distribution On Same Conditions 4.0 international (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).