机床与液压

作者：李中萍，肖权，佃松宜，王强，肖思革，贾军辉

单位：四川大学电气工程学院；四川大学电气工程学院；四川大学电气工程学院；中广核工程有限公司；中广核工程有限公司；中广核工程有限公司

关键词：环形吊车;欠驱动系统;拉格朗日方程;动力学建模;Simscape

基金：四川省自然科学基金面上项目(2023NSFSC0475)

针对环吊蒸发器系统的强耦合、非线性、欠驱动造成的模型映射性差的问题，考虑到特殊作业环境造成实物验证的高成本、高风险、不安全的问题，提出基于机制建模的多体动力学仿真模型及其控制策略。结合真实情况中存在的非固定绳长、固定负载位置以及作业环境中的摩擦力对环吊系统动态运动特性的影响，重点考虑钢丝绳摆动偏角、蒸发器翻转角度与系统运动状态之间的非线性耦合关系。采用拉格朗日法构建了整个系统的机制数值模型；基于准确的数值模型，在Simscape Multibody仿真平台搭建与真实系统映射的动力学仿真模型；最后，在MATLAB/Simulink设计PID控制器，建立与Simscape的数据接口后进行联合仿真。结果表明：系统的各状态量均能够稳定跟踪理想的参考轨迹值，且符合实际工况约束，进一步验证了所建立用于蒸发器自动翻转的环吊系统动力学模型的准确性及有效性，为后续环吊系统的运动控制验证及算法优化等奠定基础。

来源：2024年第23期

《机床与液压》期刊编辑部

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