回转液压起重机电液控制设计+CAD图纸(3)

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1.2船用起重机的分类

1.2.1甲板起重机

在船板上面，有一种机器，它就是甲板起重机。它结构紧凑，可以使船舶有很多的甲板面积可以加以利用，可以降低对桥楼上视线的影响。另外，甲板起重机操作便捷，它有高装卸效率，机动而且灵活，在作业前也不会有繁琐的工作需要准备，所以它的应用范围比较广。

甲板起重机的传动方式则有电力传动和电力-液压传动两种方式。甲板起重机常用类型的有三种：移动旋转起重机、龙门起重机和固定旋转起重机。。

1.2.2固定旋转起重机

这种起重机应用跨度最大，可以成对的或者单独的在左边的舷或者右边的舷工作。起重重量一般可以是3~5吨。在具有多种工作方式的船的上面，会指定单吊需可以吊的起6.0963米左右的集装箱，双吊可以吊起12.192米（30吨）的集装箱，它的起重重量可以达到25~30吨。

1.2.3移动旋转起重机

在装卸货物的时候，起重机的跨度较大，而同时又希望起重机吊臂不是很长的时候，我们就会使用移动旋转起重机。移动旋转起重机可以沿着船舶移动，它有两种类型：横向移动和纵向移动。

1.2.4龙门起重机

全集装箱船和载驳船会广泛地采用这种起重机,通常可以分为四足型或者C型，它会有一根吊臂、吊重横档可以伸出来和一个可以移动的桥架再加上一个驾驶室。桥架上的水平主梁要比堆装在甲板上的集装箱高出不少，并且它会装载自动定位的装置，装船的时候，我们就可以把集装箱精准地放在集装箱的分格当中或者甲板的上面。在载驳船的上面，龙门起重机数量则是要远远多于装在集装箱船上面的，而且它能吊起几百吨的重量。

1.3船用起重机的发展现状

在各个国度，随着船用起重机的控制得到普遍的关注，对于强耦合的欠缺驱动系统的和这种类型的非线性在特殊扰动下的控制的研究，有着重要的理论价值与意义。

对于船用起重机的控制，我们主要分为降低船体运动影响的垂向控制与防止负载摆动的横向防摆两个方面。对垂向控制而言，我们常常通过起重机船上的机械结构使得两船相互接触，勒戒它的运动，吊绳的长度的变化，可以让船的升沉具有同步的运动，在船的相对运动不足的情况下，进行补偿。根据这个运动，就可以完成负载的起升和降低运输。相对于起重机的机械结构，我们可以看出这个办法是有着特殊的要求，对于起吊的重量是不允许太大的。Kuchler等学者运用动力学建模的方式对水下设备起升和下降过程分别进行了分析，他们考虑到了弹性金属丝的弹性与水动力等因素，基于反馈线性化方法分别进行了轨迹跟踪，设计了扰动抑制控制器。约翰森等人则采用基于前馈的波浪同步技术来补偿对起升和下降运动的影响，最终对于负载的入水的过程，得到了精确的控制，并实现。最近几年，横向防摆控制也是得到了比较多的关注。为了加强对金属绳和负载的摆动控制，部分起重机上加装了马里兰索具机构（Maryland Rigging System），就是在吊绳当中的地方放进根绳，进而进行拉引，使得负载的摆动幅度得到减少。这种船用起重机拥有比较特别的构造，所以技术人员根据这个提点提出了很多种控制方法和建模方式。但是，此类机构对起重机系统的工作空间有着较大的限制，使得原系统的灵活性降低。出于这个原因，许多在不改变起重机机械结构的基础上的研究，使用了各种型号的传感器，来对船的外观、起重机的负载方面的运动信息进行采集，并且合理设计旋臂运动控制器，从而压制运输过程中负载的摆动。其中，帕克（Parker）等人采用指令整形技术，对吊车旋臂的俯视仰视回转进行了控制，并在实验平台上进行了小规模的验证。麦肯纳（McKenna）等人建模了吊臂的旋转与船身的运动，并结合了前馈补偿环节与反馈控制策略，抑制了单个方向上的负载摆动。Masoud等人则是使用了时间滞后位置反馈控制的方法，通过使用旋臂的俯仰和回转，进而来减小负载的摆动幅度。桑迪亚（Sandia ）国家实验室设计了一种控制的方案，是根据搜集多传感器信息，而融合的，它控制吊车的运动，好补偿船体运动，很好地压制住了负载的左右摆动。在美国海军 TACS系统上此办法进行了实验，得到了比较好的控制效果。随后，Schaub等人对这种控制方案做了再一步地优化。