論文開題報告：2_度門式起重機器人吊運軌跡的模糊PID控制研究

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學(xué)院：　　　　機電及自動化學(xué)院　　　　　專業(yè)班級：　2008級機械工程及自動化(機械電子)1班　

課題名稱 2_度門式起重機器人吊運軌跡的模糊PID控制研究

1、 本課題的的研究目的和意義：
目的
1） 了解2_度門式起重機器人吊運軌跡控制基本思路，熟悉運動學(xué)和動力學(xué)的基本知識。
2） 練掌握相關(guān)軟硬件的應(yīng)用，如MATLAB/SIMULINK、VC++等。
3） 熟悉模糊控制原理和PID控制基本知識。
4） 懂得實驗的基本操作規(guī)程，從而實現(xiàn)理論與實踐的相結(jié)合。
意義
門式起重機作為物料搬運機械中的最主要的一種，在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，門式起重機起重范圍可以從幾噸到幾十噸甚至幾百噸，在機械制造、冶金、鋼鐵、碼頭集裝箱裝運等行業(yè)都必須有門式起重機。因此對其進行研究，改進其結(jié)構(gòu)使其更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的現(xiàn)實意義。

2、 文
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，對于大多數(shù)控制過程都具有良好的控制效果和魯棒性，被廣泛的應(yīng)用于冶金、機械、化工等工業(yè)過程的控制。在橋式起重機的使用中，由于其跨度大、剛度低，使得傳動機構(gòu)的制造安裝精度難以保證，特別是運行頻繁的起重機其傳動機構(gòu)的積累誤差更大，導(dǎo)致大部分橋式起重機都有不同程度的大車跑偏或啃軌現(xiàn)象。常用的解決方法是采用PID控制的自動糾偏方案，而隨著變頻技術(shù)的不斷成熟與廣泛應(yīng)用，起重機的大車運行機構(gòu)己越來越多的選用變頻調(diào)速的方案。使用變頻調(diào)速技術(shù)可以使大車運行機構(gòu)具有較好的機械特性，良好的起、制動性能，補償機械加工中的不足，使運行更平穩(wěn)。

3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：
研究內(nèi)容：
1） 參閱相關(guān)文獻和書籍，了解門式起重機器人吊運軌跡控制的發(fā)展過程，結(jié)合相關(guān)文獻資料等所列方案，比較目前存在的控制方式，結(jié)合實際需要，明白我們研究的控制方向，以及整個研究思路。
2） 簡單的了解控制系統(tǒng)軟硬件選擇，適當做一點具體調(diào)研，作為參考。
3） 比較相關(guān)控制方案，結(jié)合前期所了解的知識，在實驗的實際基礎(chǔ)上，設(shè)定一個合理的系統(tǒng)控制方案。
4） 基于2_度門式起重機器人的動力學(xué)模型，設(shè)計模糊PID控制器，參閱文獻和資料，并作分析。
5） 理論研究整定，做相應(yīng)的實驗驗證，多做實驗分析。
成果形式：實驗數(shù)據(jù)，論文。
4、擬解決的關(guān)鍵問題：
1） 比較相關(guān)控制方案，結(jié)合前期所了解的知識，在實驗的實際基礎(chǔ)上，設(shè)定一個合理的系統(tǒng)控制方案。
2） 基于2_度門式起重機器人的動力學(xué)模型，設(shè)計模糊PID控制器，可以多方的參閱文獻和資料，并作分析。
5、研究思路、方法和步驟：
1） 閱讀文獻，以求基本掌握2_度門式起重機器人的相關(guān)知識，時翻譯外文文獻。
2） 學(xué)習(xí)MATLAB及VC++等軟件，重點掌握simulink仿真及工具箱的一些運用。
3） 學(xué)習(xí)2_度門式起重機器人吊運軌跡控制基本思路，熟悉運動學(xué)和動力學(xué)的基本知識，設(shè)定合理控制方案。
4） 基于2_度門式起重機器人的動力學(xué)模型，設(shè)計模糊PID控制器，同時做相應(yīng)實驗分析。
6、本課題的進度安排：
1） 第1-3周 譯及參閱相關(guān)專業(yè)文獻，寫讀書筆記
2） 第4-10周 論知識的學(xué)習(xí)，熟悉MATLAB及VC++等軟件，并做實驗前期的準備
3） 第11-15周 實驗，整理數(shù)據(jù)
4） 第16周 寫畢業(yè)論文
7、參考文獻：
1） 吳建坡. 基于微分平坦性的2 _度門式起重機器人的分析與控制[D]. 福建: 華僑大學(xué), 2009.
2） 沈永富,吳少軍,鄧方林. 智能PID控制綜述[J]. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2002, (6): 11-13.
3） 徐滬萍,魯凱生. 基于模糊PID控制器的門式起重機大車定位控制系統(tǒng)研究[J]. 船海工程. 2006, (3): 105-107.
4） 劉偉. 關(guān)于模糊PID控制器的應(yīng)用設(shè)計[J]. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2003, 25(2): 115-117.
5） 薛定宇,陳陽泉[著]. 基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2011.
6） 席愛民. 模糊控制技術(shù)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2008: 74-77.
7） 周勇,黎鈞琪. 集裝箱起重機的模糊防搖控制[J]. 交通科技. 2003, (1): 30-32.
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