文 献 综 述

一.课题研究背景及意义

起重机，又称吊车，是现代工业生产中不可或缺的一种起重工具^[]，主要用于各种物料的起重、搬运、装卸等。在工厂、矿山、港口、桥梁、水电站、建筑工地、仓库等各个生产部门中，都得到了广泛应用。由于起重机的使用，使得生产趋于机械化、自动化，从而大大地减轻了人员的体力劳动强度，同时提高了劳动生产率。

起重机的组成部分包括使其产生运动的机构、能够承受负载的金属结构、可以提供动力和起控制作用的电气设备以及各种安全指示装置等四大部分^[]。对于起重机的运动机构，具体而言即为：使得货物升降的起升机构；可以做平面运动的运行机构；使起重机旋转的回转机构；改变回转半径的变幅机构，而每一个机构均是由电动机、减速传动系统以及执行装置等组成的。

起重机小车与负载之间往往采用柔性钢丝绳进行联结，有利于重物的提升和下放，减少系统的动载荷，但却会因小车的加减速以及外界干扰等而引起负载的来回摆动，这不仅增加了事故发生的可能性，而且还会造成小车带动负载定位的时间过长，从而严重影响生产效率的提高。因此，这就需要对小车的位置和负载的摆动同时进行控制，以保证生产的安全和工作效率的提高。

本课题以此为背景，了解桥式起重机的基本结构，了解桥式起重机消摆控制的研究背景和意义及其研究现状和趋势，利用拉格朗日运动方程推导出桥式起重机的数学模 型，利用Matlab/Simulink软件对该系统进行比较仿真分析。

二.发展趋势

起重机的防摆方式,经历了依赖司机经验的人工手动方式、机械式^[]、机械电子式^[]、电子式^[]等。起重机的定位和防摆控制的研究,近些年来己引起人们很大的兴趣,国内外的学者在此方面作了大量研究,从最近十几年来国内外发表相关论文的情况来看,起重机防摆系统大都是采用电子式防摆^[],其己经成为起重机防摆的主要研究方向。

桥式起重机电子防摆控制系统由传感器、可编程控制器、驱动装置及桥式起重机系统组成。其工作原理是微机内部控制软件可编程控制器对各种传感器和检测元件检测到的信息,如吊具前后摆动的角度和角速度,进行处理后,将最佳的控制参数提供给小车调速系统驱动装置来控制小车的运行方向和速度,将吊具及载荷的摆动角度限制到最小,达到防摆和消摆的目的。