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本 科 生 毕 业 论 文(设 计)
题 目:起重机智能系统研究
起重机智能系统研究
起重机智能系统研究
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内容摘要
智能起重机可以满足许多领域的特殊要求,比如安全性要求高、可靠性要求高、高温、高危等特殊环境。研究和探索智能起重机系统具有重要的理论价值和现实意义。本文主要研究起重机智能系统。首先介绍了研究背景及意义,并提出智能起重机的定义,主要分为几大功能层如基本功能层、传感器层、信号采集执行层等。然后,进一步讨论现在智能起重机的研究进展,对起重机智能系统的应用进行举例,最后探讨了需要解决的科学问题并展望了智能起重机的发展远景。
关键词:起重机;智能系统;起重机发展;起重机应用
目 录
TOC \o 1-3 \h \z \u 内容摘要 I
引 言 1
1 智能起重机的定义 2
2 国内外研究现状及分析 3
2.1 安全监控和故障诊断 3
2.2 精确定位和智能防摆 4
2.3 结构智能优化设计 4
2.4 遥控技术 5
2.5 智能防撞 5
2.6 机器人化起重机 6
3 智能起重机的基本结构 7
3.1 智能起重机的硬件结构 7
3.2 智能起重机的软件结构 8
4 起重机的智能化研究的应用 10
4.1 在车间方面应用 10
4.2 在码头方面应用 10
5 起重机的智能化研究的展望 11
5.1 智能起重机的体系结构 11
5.2 智能控制的新理论与新技术 11
5.3 多传感器的信息融合 11
5.4 学习控制技术和方法的研究 12
5.5 智能人机接口 12
5.6 智能路径规划 13
5.7 智能结构优化设计的新方法 14
6 结论 15
参考文献 16
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引 言
起重机作为重要的工程机械,在中国现代经济建设和城市发展中发挥着巨大的作用,特别是近年来,随着我国工业化即将进入4.0时代和国家经济的高速发展,公路铁路设施的建设、港口的发展规划和货运吊装等建设领域进一步依赖起重机械设备。现在我国的技术水平与英美等国的技术相比有一定的差距,智能起重机或者说起重机械设备自动化的研究还没有形成完善的系统。因此,我国需要加大国家和社会方面的投入,开发和研究出全自动化、智能化的现代化起重机械设备,进一步提高起重机械设备的机器人化水平,加速中国社会现代化建设跨越式发展。
传统起重机经常受到各种外部因素(如风力、摩擦力、电机转矩旋转等)的影响和干扰。在工作过程中,使起重机提升的重量来回摆动。由于负载摆振的存在,要求起重机操作人员的技术水平相对较高。以电厂为例,起重机扭矩为2000吨·米的大型起重机越来越广泛地应用于电厂设备吊装。起重机的工作效率至关重要,与电厂的扩大建设和施工方的工期利润息息相关。大型起重机吊装过程中产生的载荷摆动会对起重机金属结构产生周期性的倾覆力和扭矩,降低吊装定位精度,延长辅助工作时间。传统起重机的作业完全依靠人为操作,由于司机操作室内视野有限,操作人员很难将重物放在准确的位置上,常常需要现场的专业指挥员协助引导,这样往往造成工作效率低下,也有可能带来安全隐患,特别是现场工作人员。传统的起重机已经跟不上时代的脚步,满足不了现代快速变化的世界。
智能起重机可以实现无人智能化操作,更为绿色环保,受到客户的青睐。智能化工程机械涉及机、电、液、声、光等学科,以计算机技术、控制技术、微电子技术、传感器技术等为基础,将多种技术组合起来进行机械内部的信息处理。
1 智能起重机的定义
所谓的起重机可以看做一种在一定的空间范围内运载重物的举升机,包括垂直提升、水平运动以及两种动作的组合,是一种搬运物体的机械。起重机的工作不是连续工作,它的特点是非连续运动,也叫间歇运动,即在一个工作循环中交替进行取料、运输和卸载工作的相应机构。起重机械用于提升、运输、装卸和安装材料,可以减少人工劳动,提高劳动生产率,并在生产过程中进行一些特殊的技术操作,实现机械化和自动化[1]。智能起重机是一种具有自动控制、操作和移动功能、可编程功能、人机交互功能和自诊断功能的自动化机械系统,能够完成起重机的各项任务。智能起重机由各大
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