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绳驱动限位式吊重稳定装置动力学及试验研究
1
作者
任昭鹏
黄哲
+3 位作者
魏一
王生海
孙玉清
陈海泉
《振动与冲击》
北大核心
2025年第5期26-37,共12页
针对吊装设备在海洋环境下受到无规则的外力影响而导致不能安全高效地完成吊装作业的问题。首先建立了船用起重机在随机海浪激励下的动力学模型并进行仿真分析;然后设计了一种并联绳索驱动式吊重限位机构(parallel cable-driven payload...
针对吊装设备在海洋环境下受到无规则的外力影响而导致不能安全高效地完成吊装作业的问题。首先建立了船用起重机在随机海浪激励下的动力学模型并进行仿真分析;然后设计了一种并联绳索驱动式吊重限位机构(parallel cable-driven payload limiting-position mechanism,PCD-PLM),提出了一种自适应张力稳定(parallel cable-driven adaptive anti-swing tension,PCD-AAT)控制方法实现对吊重的稳定控制,当吊装设备受到外部激励影响时吊重可以保持相对静止的状态,解决吊装设备在高海况下作业时吊重的摇摆问题,确保船用起重机安全高效地完成吊装任务;最后搭建船用起重机稳定吊装试验台验证PCD-PLM和PCD-AAT的有效性和实用性。仿真和试验结果显示,吊重的摇摆幅度分别减小了92.34%和82.33%以上,摇摆空间的稳定控制效果超过了90.00%,且PCD-AAT具有很好的动态跟踪性能和鲁棒性。
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关键词
并联绳驱动
船用起重机
吊重限位
自适应张力稳定控制
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职称材料
船用起重机四旋翼减摇吊钩动力学特性
被引量：
2
2
作者
方楠
黄哲
+4 位作者
赵庭祺
王生海
陈海泉
韩广冬
孙玉清
《广东海洋大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期129-138,共10页
【目的】设计一种船用起重机减摇装置并探究其防摆机理,以期解决当前船用起重机吊装过程的摇摆问题。【方法】设计一种船用起重机四旋翼减摇吊钩装置,建立船舶-起重机-四旋翼减摇吊钩的动力学模型,并考虑风载荷的影响。设计自适应模糊比...
【目的】设计一种船用起重机减摇装置并探究其防摆机理,以期解决当前船用起重机吊装过程的摇摆问题。【方法】设计一种船用起重机四旋翼减摇吊钩装置,建立船舶-起重机-四旋翼减摇吊钩的动力学模型,并考虑风载荷的影响。设计自适应模糊比例-积分-微分(PID)控制策略应用于四旋翼减摇吊钩控制器,根据摆角偏差量控制相应电机转动产生抑制吊重摆动的推力,实现摆角在线实时控制。通过动力学仿真分析和实验验证,探究其减摇特性和运动规律。【结果】在船舶激励下吊重面内和面外摆角分别减少约66.8%和69.7%,吊重摆动投影在x和y轴最大偏移量平均降低62.5%。自适应模糊PID控制策略下的四旋翼减摇吊钩较PID控制响应速度提高25.0%,稳态性能提升13.0%。通过实验与仿真对比分析,吊重摆角曲线趋势基本吻合,在16 s时吊重趋近于稳定,验证了四旋翼减摇吊钩动力学模型的准确性。【结论】四旋翼减摇吊钩能有效抑制吊重摆动,可为船用起重机轻载吊装防摆研究提供新的可行性减摇方案。
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关键词
船用起重机
四旋翼减摇吊钩
自适应模糊PID
动力学分析
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职称材料
题名
绳驱动限位式吊重稳定装置动力学及试验研究
1
作者
任昭鹏
黄哲
魏一
王生海
孙玉清
陈海泉
机构
大连海事大学轮机
工程
学院
科技部海底工程国际联合研究中心
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第5期26-37,共12页
基金
国家自然科学基金(52101396)
中央高校基本科研业务费专项资金(3132022207)。
文摘
针对吊装设备在海洋环境下受到无规则的外力影响而导致不能安全高效地完成吊装作业的问题。首先建立了船用起重机在随机海浪激励下的动力学模型并进行仿真分析;然后设计了一种并联绳索驱动式吊重限位机构(parallel cable-driven payload limiting-position mechanism,PCD-PLM),提出了一种自适应张力稳定(parallel cable-driven adaptive anti-swing tension,PCD-AAT)控制方法实现对吊重的稳定控制,当吊装设备受到外部激励影响时吊重可以保持相对静止的状态,解决吊装设备在高海况下作业时吊重的摇摆问题,确保船用起重机安全高效地完成吊装任务;最后搭建船用起重机稳定吊装试验台验证PCD-PLM和PCD-AAT的有效性和实用性。仿真和试验结果显示,吊重的摇摆幅度分别减小了92.34%和82.33%以上,摇摆空间的稳定控制效果超过了90.00%,且PCD-AAT具有很好的动态跟踪性能和鲁棒性。
关键词
并联绳驱动
船用起重机
吊重限位
自适应张力稳定控制
Keywords
parallel cable-driven
offshore crane
payload limiting-position
adaptive anti-swing tension control
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
船用起重机四旋翼减摇吊钩动力学特性
被引量：
2
2
作者
方楠
黄哲
赵庭祺
王生海
陈海泉
韩广冬
孙玉清
机构
大连海事大学轮机
工程
学院
科技部海底工程国际联合研究中心
出处
《广东海洋大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期129-138,共10页
基金
国家重点研发计划(2022YFB4300802)
国家自然科学基金(52101396)。
文摘
【目的】设计一种船用起重机减摇装置并探究其防摆机理,以期解决当前船用起重机吊装过程的摇摆问题。【方法】设计一种船用起重机四旋翼减摇吊钩装置,建立船舶-起重机-四旋翼减摇吊钩的动力学模型,并考虑风载荷的影响。设计自适应模糊比例-积分-微分(PID)控制策略应用于四旋翼减摇吊钩控制器,根据摆角偏差量控制相应电机转动产生抑制吊重摆动的推力,实现摆角在线实时控制。通过动力学仿真分析和实验验证,探究其减摇特性和运动规律。【结果】在船舶激励下吊重面内和面外摆角分别减少约66.8%和69.7%,吊重摆动投影在x和y轴最大偏移量平均降低62.5%。自适应模糊PID控制策略下的四旋翼减摇吊钩较PID控制响应速度提高25.0%,稳态性能提升13.0%。通过实验与仿真对比分析,吊重摆角曲线趋势基本吻合,在16 s时吊重趋近于稳定,验证了四旋翼减摇吊钩动力学模型的准确性。【结论】四旋翼减摇吊钩能有效抑制吊重摆动,可为船用起重机轻载吊装防摆研究提供新的可行性减摇方案。
关键词
船用起重机
四旋翼减摇吊钩
自适应模糊PID
动力学分析
Keywords
marine crane
anti-swing quad-rotor hook
adaptive fuzzy-PID
dynamics analysis
分类号
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
绳驱动限位式吊重稳定装置动力学及试验研究
任昭鹏
黄哲
魏一
王生海
孙玉清
陈海泉
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
船用起重机四旋翼减摇吊钩动力学特性
方楠
黄哲
赵庭祺
王生海
陈海泉
韩广冬
孙玉清
《广东海洋大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
已选择
0
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引证文献
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