 |
Описание подъемно-транспортного механизма
|
|
|
|
АННОТАЦИЯ
Проект содержит 85 страниц машинописного текста, 19 рисунков, 6 таблиц, 8 источников.
В этой работе разработаны информационное обеспечение для моделирования нечеткого контроллера, управляющего подъемно-транспортным механизмом; модель и алгоритм управления подъемно-транспортным механизмом. Она предназначена для улучшения качества управления процессом переноса груза.
SUMMARY
This project contains 85 pages of text, 19 diagrams, 6 tables and 8 literature sources.
This bachelor’s project is dedicated to development of fuzzy regulator for container crane. To solve this real-world problem a fuzzy algorithm to control container crane has been developed. Further to model this fuzzy regulator, fuzzy logic modeling software was successfully developed.
РЕФЕРАТ
НЕЧЕТКАЯ ПЕРЕМЕННАЯ, НЕЧЕТКИЙ РЕГУЛЯТОР, СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕЧЕТКИХ СИСТЕМ
Цель работы: разработка информационного обеспечения системы управления подъемно-транспортным механизмом.
В ходе выполнения работы были рассмотрены особенности управления подъемно-транспортным механизмом и процессы, протекающие в системе. Синтезирован алгоритм управления подъемно-транспортным механизмом с учетом различных внешних факторов.
Разработано информационное обеспечение для моделирования нечеткого алгоритма управления подъемно-транспортного механизма.
Решены задачи обеспечения безопасности труда инженера-проектировщика.
Результатом работы является информационное обеспечение системы управления подъемно-транспортным механизмом.
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
VT (t) - текущая скорость перемещения крана
a з - заданное значение угла раскачивания
a - измеренное значение угла раскачивания
d a - угол раскачивания
- производная угла раскачивания
d VT – разность заданной и измеренной скоростей
|
|
|
V О – определяемая скорость
PMV О - скорость V О положительная (против часовой стрелки) средняя
PSV О - скорость V О положительная небольшая
ZRV О - скорость V О нулевая
NSV О - скорость V О отрицательная (против часовой стрелки) небольшая
NMV О – скорость V О отрицательная средняя
PM d a - угол раскачивания d a положительный (против часовой стрелки) средний
PS d a - угол раскачивания d a положительный небольшой
ZR d a - угол раскачивания d a нулевой
NS d a - угол раскачивания d a отрицательный (против часовой стрелки) небольшой
NM d a - угол раскачивания d a отрицательный средний
PS 
- производная угла раскачивания 
положительная небольшая
ZR - производная угла раскачивания нулевая
NS - производная угла раскачивания отрицательная
PM 
- разность скоростей d VT положительная (против часовой стрелки) средняя
PS - разность скоростей d VT положительная небольшая
ZR - разность скоростей d VT нулевая
NS - разность скоростей d VT отрицательная (против часовой стрелки) небольшая
NM - разность скоростей d VT отрицательная средняя
ПР - построение регулятора
ПИД регулятор – пропорциональный интегро-дифференцирующий регулятор
ЛП – лингвистическая переменная
АЦП – аналого-цифровой преобразователь
ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь
ВДТ – видеодисплейный терминал
ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина
ПК – персональный компьютер
ПО – программное обеспечение
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ11
1.ОПИСАНИЕ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО МЕХАНИЗМА14
1.1.МОДЕЛЬ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО МЕХАНИЗМА14
1.3.НЕЧЕТКАЯ ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ18
1.4.АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ20
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫМ МЕХАНИЗМОМ23
3. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.33
3.1 Структурная организация.33
3.2 Алгоритм программы.34
3.3 Описание интерфейса36
3.4 Реализация37
|
|
|
4. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ С ИНФОРМАЦИОННым ОБЕСПЕЧЕНИем39
4.1 Запуск и выбор опций39
4.2 Новый проект39
4.3 Лингвистическая переменная.40
4.4 Блок правил42
5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА44
5.1. СТОИМОСТНАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТКИ44
5.1.1. КАПИТАЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ44
5.1.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ.46
6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ РАБОТЫ47
6.1. ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА РАЗРАБОТЧИКА47
6.2. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ТРУДА РАЗРАБОТЧИКА И МЕРОПРИЯТИЯ ПО УСТРАНЕНИЮ ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ52
6.3. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ РАБОТЫ55
6.3.1. КОМПЬЮТЕР КАК ИСТОЧНИК ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ55
7. СОЦИАЛЬНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ59
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ60
ПРИЛОЖЕНИЕ 61
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время нечеткое моделирование является одной из наиболее активных и перспективных направлений прикладных исследований в области управления и принятия решений. Нечеткое моделирование оказывается особенно полезным, когда в описании технических систем и бизнес-процессов присутствует неопределенность, которая затрудняет или даже исключает применение точных количественных методов и подходов.
В области управления техническими системами нечеткое моделирование позволяет получать более адекватные результаты по сравнению с результатами, которые основываются на использовании традиционных аналитических моделей и алгоритмов управления. Диапазон применения нечетких методов с каждым годом расширяется, охватывая такие области, как проектирование промышленных роботов и бытовых электроприборов, управление доменными печами и движением поездов метро, автоматическое распознавание речи и изображений.
Нечеткая логика, которая служит основой для реализации методов нечеткого управления, более естественно описывает характер человеческого мышления и ход его рассуждений, чем традиционные формально-логические системы. Именно поэтому изучение и использование математических средств для представления нечеткой исходной информации позволяет строить модели, которые наиболее адекватно отражают различные аспекты неопределенности, постоянно присутствующей в окружающей нас реальности.
В качестве объекта управления был выбран подъемно-транспортный механизм. В настоящее время трудно представить практически любое современное производство без использования подъемно-транспортных механизмов на различных этапах производства. Использование подъемно-транспортных механизмов обусловлено необходимостью контроля траектории перемещаемого груза. Особенно важным это является при проведении различных погрузочных, строительных, и других видов работ связанных с перемещением грузов большой массы и объема.
|
|
|
Груз, поднимаемый краном, раскачивается и при перемещении, и при остановке. Большая начальная скорость перемещения крана является источником колебаний груза на крюке. Обычно эти колебания понижаются посредством уменьшения начальной скорости перемещения крана. Величина раскачивания груза варьируется в зависимости от веса груза, его состояния, метода подвешивания груза на крюке, высоты крана, величины ускорения и т.д.
Работа является актуальной т.к. в условиях современного производственного процесса необходимо наиболее быстрое, качественное и безопасное выполнение различных подъемно-транспортных работ, что и призван осуществлять разработанный нечеткий контроллер.
Целью бакалаврской работы является разработка ПО для моделирования нечеткого контроллера, управляющего подъемно-транспортным механизмом.
В работе решаются следующие задачи:
1. разработка IDE ПО, для моделирование нечетких систем,
2. разработка модели нечеткого контроллера,
3. разработка демонстрационной программы.
Методологическую основу исследований составляет теория адаптивного управления, теория нечетких регуляторов, принципы работы подъемно-транспортных механизмов.
Результаты работы являются практически полезными, т.к. могут найти применение при разработке промышленных нечетких регуляторов для подъемно-транспортных механизмов.
В первом разделе данной работы рассматриваются особенности и проблематика управления системой на различных этапах переноса груза, физический смысл процессов протекающих в системе, приводятся краткие характеристики моделей принятия решений, нечеткая формализация параметров.
|
|
|
Во втором разделе задаются нечеткие и лингвистические переменные, осуществляется определение особенностей управления на каждом этапе перемещения груза, составляются правила “ситуация-действие” позволяющие наиболее качественно осуществлять управление.
В третьем разделе рассматривается программное обеспечение, осуществляющее управление работой микроконтроллера, приводится формальная реализация управляющей программы и рабочий алгоритм ее функционирования.
В четвертом разделе описываются принципы работы с ПО.
В пятом разделе приводится экономическое обоснование актуальности разрабатываемого проекта, определяются капитальные и энергетические затраты.
В шестом разделе производится оценка напряженности труда разработчика, анализ его условий труда и мероприятия по устранению вредных факторов, экологичность работы.
ОПИСАНИЕ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО МЕХАНИЗМА
|
|
|
