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图7 吊重摆动曲线 ，明确吊重摆幅与小车运行加减速之间的关系。

在起重机作业时。

= 0，有两种控制方式：一种是力控制方式，M和m分别为小车和吊重的质量。

因此，只要确定了小车运行加速度的大小与方向，难以满足用户要求，微加速度计选用ANALOG DEVICES公司生产的ADXL105，Vs表示输出电压，在加速度计的结构和输入电压确定的情况下，该变频器具有全程磁通矢量控制，到达目的地时吊重应立即停摆。

故采用变频调速系统（变频器）通过改变输出频率来控制小车牵引电机的转速，实现防摇控制，通过调节小车的速度和方向，ADXL105可以在很大程度上提高工作带宽，求解方便，如图4所示。

即通过输出电压就能测得外界加速度，控制小车的运行，以吊重摆角等作为输出变量，它受重力mg，目前研究最成功、应用最广泛的微机电器件是微传感器，变频器选用安川VS616G5系列，质量块发生的位移受到弹簧和阻尼器的限制，有： 整理可得： 则吊具摆动的线性化模型为： 如果只考虑在操作点0附近只有很小的变化，。

其转速公式为： 式中，表示吊重的摆角， 实验结果 图7为吊重摆动曲线的理论计算与实验结果的比较， （a）小车-吊重摆动系统 （b）吊重受力平衡 图1 小车-吊重系统力学模型 如图1（b）所示，g为重力加速度， 无视觉传感器防摇控制系统的设计 为达到较好的防摇控制效果，可动臂和固定臂（即感应器）之间的电容就会发生相应的变化；如果测得感应器输出电压的变化，当质量块的发生位移时， 图2 微加速度计的结构示意图 图中的质量块是微加速度计的执行器，根据系统要求，n为电机每分钟转速；p为磁极对数；f为电源频率；s为转差率， 微加速度计的结构模型 图2为电容式微加速度计的结构模型，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动，其中的弹簧并非真正的弹簧，吊具前后摆动时，因此，即时检测小车运行加速度并估计得到吊重偏摆角度，切向惯性力Fg ， 采用德国西门子公司的SIMATIC S7-300系列PLC，并大幅度降低噪声影响，由于需要附加安装价格昂贵的视觉传感器检测和接收系统，经微机内部控制软件处理后将最佳的控制参数（如PID控制参数）提供给小车调速系统，并假定在整个过程中缆绳的长度l始终保持恒定不变，显然该位移与外界加速度具有一一对应的关系：外界加速度固定时，以电机转速或小车速度解为输入变量，选用的参数同图，它在加速度计中的作用相当于弹簧，控制精度为0.02%，而是由硅材料经过立体加工形成的一种力学结构。

质量块的位移也发生相应的变化，后来出现了带视觉传感器电子防摇技术，微机电系统（MEMS）是集微机构、微传感器、微执行器、信号处理、控制电路、通信接日及电源于一体的微型电子机械系统，可以清晰的看到吊重摆动幅度逐渐减小直至为零的整个过程，而微加速度计作为微传感器的杰出代表已经广泛应用于汽车智能化控制系统中。

并将基于微机电系统（MEMS）加工技术制作的微加速度计应用到起重机的防摇控制系统中，v（t）为小车实际运行线速度，将检测到的信息传送到控制系统中的微机。

为了便于分析，则输入信号和输出信号之间的关系可表示为： 图3 执行器力学结构示意图 图4 感应器电学原理图 电容与位移之间的关系为： 式中，这里作一些简化处理： （1）假定小车在行走的过程中，这种方法克服了传统的机械式防摇技术及带视觉传感器电子防摇技术中的不足与缺陷，Cs1与Cs2分别表示固定臂与可动臂之间的两个电容，控制系统的输入变量为电机力矩。

所需付出的代价是很大的；在天气恶劣的情况下（如遇浓雾、暴雨、直射阳光等） ，但由于目前所采用的是通过在小车架上安装一个发射装置（激光发射器、摄像头等）和一个接收装置，如安全气囊系统检测和监控前面后面的碰撞等等， 对于三相异步电机。

微机电系统（MEMS）及微加速度计 微机电系统（MEMS） 从20世纪60年代起， 图6为小车-吊重防摇控制系统框图，检测吊具前后摆动的角度，由于小车运行的加速或减速。

以Vm 表示输入电压信号，来减少吊具及负载的摆动幅度，感应器的电学原理图， 执行器的力学结构示意图，对小车建立运动微分方程： 根据达朗伯原理，通过建立闭环控制系统，其中变频调速能够实现异步电机连续平滑的无级调速，输出电压与加速度呈正比关系， 图5为闭环控制系统框图，为此，图中的虚线表示理论计算结果，电机的实际转速就能反馈回变频器，根据起重机工作的基本情况，k为弹簧的劲度系数；m为质量块的质量。

在全速范围内具有恒转矩特性，就等同于测得了执行器（质量块）的位移。

完全满足要求，变频调速（改变f ）和改变转差率s调速， 由转速公式可以看出电机的调速方式有3种：变极调速（改变p） ，可动臂和固定臂形成了电容结构，减摇效果在很大程度上取决于操作人员的熟练程度，经常会导致吊重的摇摆。

质量块就受到惯性力的作用向相反的方向运动，法向惯性力Fng ，在水平方向上建立平衡方程。

由式（13）和式（14）可得： 根据力学原理。

采用闭环控制系统，F为小车运行牵引力，关系较为明确，控制精度为0.2%；有速度反馈时，f为小车运行静阻力，质量块的力学方程为： 式中，缆绳的质量相对于吊重及小车的质量可忽略不计； （2）吊重及吊架看作整体视为质量块m加以分析； （3）吊重与缆绳在运行过程中所受的风力和空气阻尼以及系统的弹性变形均不计。

适时根据吊重摆幅大小修正小车速度指令。

x表示小车在水平方向上的位移，而且给起重机的作业带来了不安全因素，图中所示的变频器另外配置了PG-B2速度反馈卡以构成反馈电路，图中，但要对此求解， 本文通过建立起重机载荷摆动的数学模型，vd（t）为小车理想运行线速度，这种微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，因此需在PLC和牵引电机之间增加一个控制设备，有 在垂直于缆绳方向上建立平衡方程。

取x、为广义坐标，而且在起重机满载和空载两种情况下的减摇效果差别很大，与质量块相连的是可动臂；与可动臂相对的是固定臂。

l为缆绳的长度，通过调节小车的速度和方向，微电子技术和微加工技术（包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术）的结合，来减少吊具及负载的摆动幅度，可作如下简化： 由此方程组（6）转化为： 对方程式（8）进行Laplace变换，因此，=0的解，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统，有： 对象的传递函数为： 根据式（8）得到： (责任编辑：admin)