船载起重机防摆装置及其动态特性的仿真与实验研究

作者：王丙昱,靳国良,王生海,等. 日期：2024-12-24/span> 浏览：169 查看PDF文档

摘要:针对船载起重机吊重系统的摆动问题,建立了船载起重机防摆装置的数学模型,采用SimulinkAMESim联合仿真方法,对防摆过程中的船载起重机吊重系统的动态特性进行了研究。首先,建立了防摆装置传递函数、吊重系统动力学的数学模型,分析了液压系统工况与吊重系统动力学响应之间的动态耦合关系,提出了防摆装置液压马达的控制策略;然后,采用MATLAB/Simulink和AMESim软件,对防摆装置的动态特性进行了联合仿真分析,研究了船舶运动激励条件下船载起重机的吊重摆动特性、防摆绳索张力输出特性和液压马达压力变化特性;最后,利用液压驱动防摆装置实验平台,进行了硬件实验,并对比分析了实验与仿真结果,对防摆装置数学模型的正确性以及联合仿真结果的有效性进行了验证。研究结果表明：利用液压驱动防摆装置可将起重机吊重摆动角度限制在3°以内,摆动幅度抑制效果达到77.6%,验证了该液压驱动防摆方案和液压马达控制策略的有效性,也验证了上述数学模型和仿真分析的正确性。该研究成果可以为液压驱动防摆装置的控制器设计提供依据,同时为液压驱动防摆装置的进一步实船应用提供理论和实验基础。

关键词:起重机械;吊重系统摆动;液压驱动防摆装置;动态特性;Simulink-AMESim联合仿真;吊重摆动角度

中图分类号:TH218;U664.4文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)12-2163-12


本文引用格式:

王丙昱,靳国良,王生海,等.船载起重机防摆装置及其动态特性的仿真与实验研究［J］.机电工程,2024,41(12):2163-2173,2194.

WANG Bingyu, JIN Guoliang, WANG Shenghai, et al. Anti-swing device of ship-borne crane and its dynamic characteristics simulation and experimental study［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(12):2163-2173,2194.