Розробка системи керування механізмом зміни вильоту роботизованого баштового крану

Abstract

Представлена магістерська кваліфікаційна робота складається з пояснювальної записки, що містить вступ, п’ять розділів, висновки, список використаних джерел та додатки. Основний обсяг роботи виконано на 98 аркушах друкованого тексту, на 8 сторінках наведено додатки до роботи. Текст містить 62 рисунка і одну таблицю. В ході проведення аналізу було використано 29 літературних джерел, що наведені після висновків. Мета роботи полягає у розробці системи оптимального керування механізмом зміни вильоту роботизованого баштового крану. Використання роботизованих систем в баштовому крані дасть змогу зменшити коливання вантажу, отримати оптимальні режими руху, що в свою чергу збільшує економічність, точність та безпеку використання машини. Такі вимоги до системи оптимального керування досягаються за рахунок налаштування параметрів LQR регулятора, який, в свою чергу, керує системою шостого порядку. Такий підхід дозволяє гнучко контролювати вихідний сигнал, що керує прискоренням рушійного моменту. Об’єктом дослідження магістерської кваліфікаційної роботи є роботизований баштовий кран, а саме його механізм зміни вильоту, що складається з ряду компонентів, які в синергії одне з одним забезпечечують ефективне та безпечне переміщення вантажу по необхідній траєкторії. Предметом дослідження є розробка системи оптимального керування механізмом зміни вильоту роботизованого баштового крану. Така система дозволить уникнути впливу людського фактору на процес керування, що в свою чергу надає великий ряд переваг над звичайним баштовим краном: збільшення точності переміщення, зменшення травматизму та виключення зіткнень вантажу чи стріли з перешкодами, покращення швидкодії, оптимальне використання енергетичних ресурсів та ін. В першому розділі даної роботи розглядається баштовий кран, його конструкція, галузі застосування та особливості монтажу. Проведено аналіз літератури. В другому розділі описується та розв’язується задача створення лінійно- квадратичного регулятора руху. Синтезовано оптимальний регулятор руху для механізму зміни вильоту роботизованого баштового крану. Третій розділ містить інформацію про апаратну частину описаного вдосконалення. Наведено приклади сенсорів, датчиків та мікроконтролерів, що можуть бути використані для реалізації такої системи керування. В четвертому розділі наведено розрахунки економічної доцільності введення розробленої системи керування. П’ятий розділ присвячено питанню охорони праці. Описано які заходи необхідно проводити для уникнення небезпечних ситуацій. Наведено також метод проведення огляду складових компонентів баштового крану за допомогою БПЛА.