S型速度曲线在有轨巷道堆垛机速度控制中的应用研究

摘要

近年来，自动化立体仓库在现代物流业中得到了广泛应用，巷道堆垛机作为自动化立体仓库的主要设备，其工作质量的高低直接影响着自动化立体仓库的运行效率和经济效益。通常体现巷道堆垛机性能优劣的指标有:运行速度、平稳性、振动与噪音、定位精度等。其中速度控制最为重要，直接决定巷道堆垛机整体性能，而且为适应堆垛机向重载、高速发展要求，使对速度控制的研究显得更具重要意义。
　　本文以地面支承型、双立柱有轨巷道式堆垛机为研究对象，建立巷道堆垛机力学模型，并定量分析了其运行加速度和立柱结构变形的理论关系。基于所得结论，验证了目前常用的多段调速控制方式对巷道堆垛机整体机械结构和作业任务的不利影响。针对巷道堆垛机水平速度控制特点，采用了基于“速度-位移”双闭环控制的S型曲线速度控制方案。
　　文中进一步建立了S型曲线速度控制模型，提出平层定位精度控制方案，并对多段调速和S型速度曲线的V-t和a-t曲线进行了仿真比对，进一步证明S型曲线速度控制的优越性。最后运用动态曲线生成法完成了S型速度曲线的PLC程序设计，并在作者参与的实际工程项目中，从光滑性、最小间距可实现性和稳定性三个方面检验了该设计的合理性。实践证明，S型曲线速度控制方式对提高巷道堆垛机运行效率、改善运动平稳性和定位精度、降低噪音起着至关重要的作用。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 自动化立体仓库系统概述

1．1．1 自动化立体仓库定义及特点

1．1．2 自动化立体仓库的发展过程

1．1．3 自动化立体仓库的分类和构成

1．2 有轨巷道堆垛机简述

1．2．1 堆垛机的发展过程

1．2．2 巷道堆垛机的分类

1．2．3 巷道堆垛机的组成

1．2．4 巷道堆垛机的速度控制方式

1．3 论文主要研究内容

2．巷道堆垛机控制系统

2．1 巷道堆垛机控制系统的总体组成与功能

2．2 巷道堆垛机的作业流程

2．3 巷道堆垛机的定位控制

2．4 本章小结

3．巷道堆垛机加速度变化与振幅关系的建模分析

3．1 巷道堆垛机立柱挠度计算

3．1．1 立柱自身受力产生的挠度变化

3．1．2 下横梁弯曲造成立柱挠度变化部分

3．1．3 立柱总挠度计算

3．2 加速度变化对立柱挠度的影响

3．3 本章小结

4．S型速度曲线模型应用及仿真对比

4．1 S型速度曲线

4．1．1 传统多段调速控制的特点

4．1．2 S型速度曲线简介

4．2 S型速度曲线数学模型

4．3 平层定位精度的控制

4．4 S型速度曲线的仿真

4．5 本章小结

5．S型速度曲线的设计实现及合理性检验

5．1 主要硬件设备的选型和调试

5．1．1 激光测距仪

5．1．2 PLC

5．1．3 变频器及电机

5．2 S型速度曲线的生成实现

5．2．1 S型速度曲线生成方法

5．2．2 S型速度曲线PLG程序编写

5．2．3 程序采样时间原则

5．3 合理性检验

5．4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

附录A1 倍加福VDM100-150-P激光测距主要参数

附录A2 CPU 314C-2DP部分参数

附录A3 部分S型速度曲线PLC控制程序

攻读学位期间的研究成果