船用起重机自动控制实验系统技术方案

一种船用起重机自动控制实验系统，包括起重机模拟装置(用于模拟实际船用起重机系统的工作状况，它是本实验系统的控制对象)、船体摇摆模拟装置(用于模拟实际船体在复杂海况中的运动状况)、状态测量装置(用于实时测量实验系统的状态量信息，并发送给控制系统)，以及控制系统(用于接收所测量的状态量信息，并按照预定的控制方法实时地计算出相应的控制信号，然后将控制信号发送到伺服电机，从而控制起重机模拟装置及船体摇摆模拟装置按预定要求运行)。本发明专利技术真实反映船用起重机、船体摇摆的运动学和动力学特性，能够验证现有的不同起重机控制方法的实际效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非线性欠驱动机电系统自动控制的
，特别是涉及一种船用起 重机自动控制实验系统。
技术介绍
众所周知，船用起重机是一种十分常见的装配运输工具，它是一类安装于海洋工 程船舶或海上半潜式平台上的起重机系统，是舰船间运送货物、海上建筑修建、沿海工程器 械安装及海难救助事业不可或缺的关键设备。按构造来看，当前最广泛应用的船用起重机 都属于回转式起重机的一种，有俯仰、回转和吊绳长度这三个自由度，通过吊绳的带动实现 负载运送。由于其特殊的机械构造和应用环境，同时实现快速运送和精确定位的难度很大， 其难点在于同时应对系统结构的欠驱动特性和海上环境对起重机系统的干扰。 当前，为了实现船用起重机系统的快速安全操作，起重机操作工人需要接受很长 时间的培训，并在操作过程中不断总结经验以及吸取各种教训。具体在操作过程中，工人需 要利用他们的经验并通过肉眼的观测来估计负载的位置与摆角大小，然后选择合理的动作 序列来有效抑制负载的摆动。在船体经受严酷海况干扰时，由于人体反应速度的限制，不能 保证负载的安全停放，所以起重作业必须停止。因此，现有的起重机系统对起重机操作人员 的技能要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用起重机自动控制实验系统，其特征在于包括起重机模拟装置、船体摇摆模拟装置、状态测量装置以及控制系统；其中，起重机模拟装置：用于模拟实际船用起重机系统的工作状况，它是本实验系统的控制对象；包括回转传动器(1)、回转中心轴(2)、吊臂安装架(3)、回转轴支撑架(35)以及吊臂，吊臂安装在吊臂安装架(3)上且包括俯仰传动轴(5)、导轨(6)、闭环同步轮带(7)、台车(8)、保持导轨(6)间距的导轨固定板(13)、伺服电机(42、43)、卷轴(11)以及配重(12)，此外还包括俯仰传动器(4)、伺服电机(39)、钢丝吊绳(10)和负载(9)；所述回转传动器(1)由蜗轮蜗杆副(36)和齿轮盒(37...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方勇纯，付一鸣，何博，卢彪，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12