Введение
1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи исследований 10
1.1 Актуальность поставленной задачи 10
1.2 Средства и системы автоматизации грузоподъемных кранов 13
1.3 Принципы автоматизации с использованием стабилизационной платформы 25
1.5 Постановка задачи исследования 28
1.6 Выводы 29
2. Разработка методов и средств автоматизации управления траекторией транспортируемого груза 31
2.1 Принципы построения системы управления траекторией схвата грузоподъемного крана 31
2.2 Особенности мехатронных систем на базе грузоподъемных кранов 37
2.3 Методы контроля траектории при помощи нечёткой логики 43
2.4 Выводы 53
3. Разработка математической модели управляющего устройства мехатронной системы на базе грузоподъемного крана 55
3.1 Математическое моделирование грузоподъемного крана как объекта 55
3.1.1 Общие положения 55
3.1.2 Математическая модель МС на базе кранов с поступательными движениями (тип I) 67
3.1.3 Математическая модель МС на базе стреловых поворотных кранов (тип II и III) 77
3.1.4 Математическая модель МС на базе кранов комбинированного типа (тип IV) 84
3.2 Математическая модель нечёткой системы управления 91
3.3 Синтез системы управления 96
3.3.1 Подсистема стабилизации траектории МС грузоподъемного крана 96
3.3.2 Синтез сепаратных регуляторов многоканального подвеса груза подъёмного крана 99
3.3.3. Синтез подсистемы регулирования длины канатов 105
3.4 Выводы 127
4. Экспериментальные исследования и разработка рекомендаций 133
4.1 Компоновка управляющего устройства мехатронной системы 133
4.2 Метрологическое обеспечение МС 136
4.3 Экспериментальные исследования и рекомендации по использованию системы 139
4.3.1 Исследование упругих свойств стабилизационной платформы при движении 140
4.3.2 Экспериментальные исследования подсистемы регулирования длины канатов 141
4.3.3 Экспериментальные исследования процесса обхода препятствий краном с поступательным движением 148
4.4 Выводы 153
Заключение 155
Список использованной литературы 157
Приложение 1 Программа расчета оптимальной траектории по заданным критериям оптимальности 164
Приложение 2 Программа моделирования обхода препятствий 198
Приложение 3 Акты внедрения 210
