基于PLC模糊自适应PID门座式起重机变频调速系统的设计与实现

为了进一步提高门座式起重机控制系统的平稳性和可靠性,在研究传统的起重机控制系统的基础上,设计了基于PLC模糊自适应PID的起重机变频调速系统,利用先进的模糊自适应PID算法与PLC控制技术相结合实现智能变频控制。系统直接由PLC实现函数运算取代常规的查表方式,改善调速性能,实现了变频调速系统的快速控制;同时,通过PLC对起重机变频器进行无触点控制,有效提高了的准确可靠性。仿真结果表明：加入模糊自适应PID控制的起重机变频调速系统比传统系统响应速度快,超调量低于3%,更加平稳可靠;同时降低了起重机功耗,节能近20%,并有效延长了电动机的使用寿命。     

改进路径规划算法在桥式起重机中的应用

原有的桥式起重机路径规划算法是以路径最短为目标函数,规划得到的路径存在多个拐点,在实际操作中由于起重机大车和小车的频繁起制动,使负载摆动较大且耗费了大量时间,严重影响了桥式起重机转载的效率;在分析桥式起重机自身结构和运行系统特点的基础上,通过改变原有替补栅格集合使大车和小车交替运行,同时将拐点的数量结合到路径规划算法的目标函数中,规划得到了无斜线,拐点少且路径短的最优路径;通过仿真与实验,对比得到在实际转载中改进算法得到的路径用时较短,证明了改进后的路径规划算法在实践上的可行性。     

基于相关性原理起重机负载电机监测系统设计

对起重机负载电机进行了研究,采用西门子公司的S7-200 SMART PLC采集负载电机的机械振动信号,通过工业Wi-Fi无线模块以无线数据包的形式将采集的数据汇总到上位机LabVIEW监测平台。上位机的LabVIEW监测平台对电动机振动信号进行相关性和频谱分析,将实时振动数据频谱信号和已知常见负载电机的轴承外圈故障、轴承内环故障和滚子故障三种典型的故障状态频谱信号进行相关性运算,得到实时信号与已知状态的相关系数;提出了以相关系数作为故障诊断判定阈值的方法进行故障诊断,实现了对起重机状态进行监测以及监控信息发布。     

关于劈式起重机的问题

“物理通报”1958年3月号刊登的“关于直角劈上的问题”一文中,对劈式起重机的分析,存在着原则性的错误。现在提出我的看法就正于作者和读者。劈式起重机的构造如图1所示,重物之重量为W,并假定撑杆与劈之斜面间,劈与地面以及撑杆与支框间的摩擦皆可忽略。在劈背上作用一个水平的动力P,在该力作用下匀速的将劈推向左方,则重物亦匀速的被举起。动力P与重力W的关系可从机械功原理很容易找到。动力P所做之功为PL,则机械所做之功WH应与PL相等,即     

桥式起重机精确定位及防摆控制器设计

以桥式起重机这一被控对象的控制问题作为出发点,详细阐述了其建模方法,讨论了其最优控制策略;并针对设计过程中出现的LQ加权矩阵Q的选取难题给出了一种解析解和证明,同时运用这一结论计算出了实际问题中的加权矩阵Q,从而求得最优的状态反馈矩阵K;通过计算机仿真,当控制算法作用于被控对象时,系统能够获得满意的控制性能;同时也针对桥式起重机试验装置开展了一系列调试试验,最优状态反馈控制器通过四轴运动控制板卡得以实现;在试验中,试验装置其大小车都能够准确停车到位,并消除运动过程中的吊钩游摆;试验结果说明了防摆控制器设计方案是正确和有效的。     

力的分解的演示

在高中力学部份讲到力的分解时,学生是很不容易体会出分力的方向。为了使学生能直接而明显的观察分力的方向,我装置了一个演示高一课本(1956年版)第68图的塔式起重机底悬梁和钢索上的分力的一个实验。整个装置如图1,M是一片从蓝球胆上剪下来的胶皮,用按钉固定在竖板上,K处挖一缺口,也用按钉     

光纤光栅负荷传感器在港口门机上的应用

港口门式起重机的光纤布喇格光栅负荷传感器将钢索张力转变为对测力传感器的正压力,测力元件采用等应变梁结构,使固定在上下表面的光栅同时受到拉力和压力,以两光栅反射波长位移量的叠加表示钢索受到的载荷。该装置提高了测量灵敏度和线性度,而且抵消了环境温度的干扰。标定数据表明,光纤光栅负荷传感器的误差只有0．70／60,大大优于电应变片3％的精度指标要求。     

基于光纤Bragg光栅的行车模型主梁挠度的测量

简易桥式起重机的力学结构是一种简支梁,研制了一种行车模型,主要包括工字梁及一个可吊挂重物的滑块.光纤Bragg光栅沿工字梁的轴向均匀粘贴于行车主梁的下表面,侧点分别位于离主梁的1/4、1/2和3/4等三个位置.在测量中,通过吊挂重物对主梁产生挠度,从而导致粘贴其下表面的光纤Bragg光栅产生波长移位.载荷试验表明,在主...     

基于扩展卡尔曼滤波的吊钩姿态估计技术研究 

针对吊钩运动不定且易受大风、雾气等影响其作业效率问题,提出并实现基于MEMS传感器的吊钩姿态估计系统。建立吊钩三维空间运动模型,消除吊钩扭转影响;通过四元数的扩展卡尔曼滤波算法,对MEMS陀螺仪、加速度计与磁强计进行数据融合,解算得到吊钩三维姿态、摆角与摆向;采用基于视觉检测的吊钩空间姿态为参考基准,对起重机吊钩进行姿态估计验证。实验结果表明：该系统能有效融合MEMS传感器数据,获得高精度的吊钩姿态,实现姿态的实时检测。     

锂电池混合动力轮胎吊AFE变换器控制策略研究

针对传统采用不可控AC/DC变换器的混合动力轮胎式起重机系统,直流母线电压泵升导致的柴油发电机空转,造成能量浪费的问题。采用可控的有源前端变换器取代不可控的二极管整流,建立了AFE功率外环电流内环以及电压外环电流内环两种双环控制方法以实现柴油发电机输出功率的高效利用。运用matlab/simulink搭建了仿真模型,分别进行了锂电池混合动力RTG系统重载、轻载、空载下的动态仿真,仿真结果表明,两种双环控制方法均能实现锂电池混合动力RTG系统柴油发电机的恒功率输出,控制系统具有较好的动态性能。     

1996—1998年广西中考物理试题与解答(节录)

一、填空题1烧瓶中的水先被加热到沸腾;停止加热待水温降低一些后,将大注射器接到烧瓶口上(如图1所示),向外拉注射器活塞,可以看到水重新沸腾起来.这个实验表明:　　　　　　　　　　　　　.2在图　2中,凸透镜正在对着太阳光,纸在它的另一侧可以来回移动,纸上得到的最小、最亮的光斑距凸透镜12厘米,要想利用这个凸透镜成缩小的实像,物体到凸透镜的距离应该　　　　　厘米.图1　　　　　　　　　　　　　　图23夏天在地上洒水感到凉快,是利用　　　　　来降低温度.4起重机用　6010牛的力向上吊起质量为500千克的钢件,这个钢件受到的合力大小…     

报纸杂志上的资料索引(1957年8月、9月)

一、我国的农障技术翌明和樱济建段成就中华人民共和国国家粉舒局关于1日56年度国民樱 济爵划执行东含果的公报人民日报8月2日第一个五年歌划的新成就机器投备自抬程度显 著提高第二个五年箭划需要的投备艳大部分 可由国内供抬人民日报9月30日自动林弯的塔式起重机人民日报8月6日万吨极货翰明年即可建造人民日报8月17日长江大桥全部完工人民日报9月邓日龙澳河梯极开艘的最后一座电站下铜水电站开 工人民日报8月30日第一座地下水电站人民日报9月双日我国第一座高水头梯般水电站—纵礼河水电站 (凌空)科学画报9月号青山热电厂开始硬电人民日报…     

基于遗传算法的超级电容RTG能量管理研究

为提高超级电容混合动力轮胎式集装箱门式起重机(Rubber Typed Gantry, RTG)系统的能量利用率和燃油的经济性,需要对混合动力能量系统进行有效的管理。提出了一种考虑系统能耗和非再生能量因素情况下,能分别确定混合动力系统中柴油发电机组最优输出功率和超级电容器组的最优输出功率的优化方法。建立了柴油发动机组和超级电容器组的数学模型。根据混合动力RTG关键特性参数和负载需求值,得出了负载需求曲线图。考虑发电机组燃油消耗的能量、来自电容器组的能量贡献和产生的非再生能量,构造了整体能耗的成本函数。并引入遗传算法(Genetic Algorithm, GA)进行求解,最后进行仿真和对比分析。结果表明,与传统的基于规则的控制策略相比,遗传算法优化后的能量管理系统,其能量消耗减少了35.9%。     

形成力的概念的教学法

在開始学习物理以前,学生从日常經驗里已經建立了通常的力的观念,而这個观念是和力的科学的概念有区别的,他們把力和筋肉緊張混為一谈了。学生祇認為各别物体——人、動物、机器可能有力的作用;他們認為力是運動的必要條件,最後,学生的力的观念表現為許多力学的甚至非力学的概念——例如,压力、功(“為了锯开較厚的木头,就必需較大的力”)、功率(“起重机能够較快地傳送重物是因为它有较大的力”)、能(“飛行的砲彈有較大的力”)等等的混合物。从根本上矯正这些概念(这個矯正是形成力的科学的概念所必需的)是不可能靠着一堂或几堂专门驳斥这些概念的課来实現的。很显然,这个矯正祇有在学生研究了整個課程中所遇到的大量物理事实和力的具体性質的基礎上才能实現。同時,力的概念要在学生已有的     

灵武长枣VC含量的高光谱快速检测研究

采用可见-近红外高光谱成像技术结合化学计量学方法检测灵武长枣维生素C(VC)含量，探究一种全新的水果内部成分的快速无损检测方法。采用高效液相色谱法(HPLC)测得长枣的VC含量化学值，可见-近红外高光谱成像系统采集164个灵武长枣400～1 000 nm的高光谱图像，利用ENVI4.8软件提取图像的感兴趣区域(region of interest，ROI)，计算其平均光谱，获得光谱值，将化学值与光谱值通过The UnsecramblerX 10.4软件建立模型。利用蒙特卡洛交叉验证法剔除异常值，采用光谱理化值共生距离法(sample set partitioning based on joint x-y distance，SPXY)进行样本划分以提高模型的预测性能；对光谱采用移动平滑(moving average)、中值滤波(median filter)、归一化(normalize)、基线校准(baseline)、多元散射校正(multiple scattering correction，MSC)、去趋势(detrending)和标准正态变量变换(standard normal variate，SNV)等7种方法进行预处理；为进一步减少数据量，降低维度，提高运算速度，使用竞争性自适应加权算法(competitive adaptive reweighted sampling，CARS)、无信息变量消除算法(uninformative variable elimination ，UVE)和连续投影算法(successive projections algorithm，SPA)提取特征波长，以期实现以少数波段代替全波段；将全波段光谱(full spectrum，FS)以及CARS, UVE和SPA三种方法提取的特征波长分别建立偏最小二乘(partial least squares wavelength regression，PLSR)和支持向量机(support vector machine，SVM)模型，从而确定最优的建模模型。利用蒙特卡洛交叉验证法共剔除7个异常样本，采用SPXY法将剔除异常样本后的157个数据区分为校正集和预测集，校正集中样本个数为117，预测集中样本个数为40。将未经光谱预处理的建模结果与分别经过七种光谱预处理的建模结果相比，选择未经光谱预处理的数据进行后续分析；将未经光谱预处理的光谱值采用CARS，UVE，SPA方法进行提取特征波长，CARS共优选出406，415，487，631，636，655，660，665，670，684，689，694，723，732，747和881 nm下的光谱变量16个，利用CARS提取出的特征波长占总波长的12.8%；UVE共优选出406，415，627，631，636，651，655，660，665，670，675，679，684，689，694，699，703，708，742，747，751，756，761，766，771，775，780，785，790，795，919和924 nm下的32个特征波长，利用UVE提取出的特征波长占总波长的25.6%；SPA共优选出401，665，684 nm三个特征波长，利用SPA提取出的特征波长占总波长的2.4%。将全波段光谱与提取出的特征波长建立PLSR模型和SVM模型，对比模型结果显示UVE-SVM模型最优，其R2_c为0.847 1，R2_p为0.714 9，说明UVE有效地对光谱进行降维，简化了数据处理过程。本研究对高光谱成像技术在水果领域的应用进行了有益探索，探究了一种全新的灵武长枣VC含量的无损检测方法，相应建立的可见-近红外高光谱模型为其他水果成分的快速检测提供了理论基础。     

σ^＊和Ф介子对有限温度中子星物质的影响

考虑到矿，中介子的贡献及重子八重态{n，p，∧，∑^-，∑^0，∑^＋，≡^-，≡^0}，采用相对论平均场方法，在5—25MeV的有限温度范围内，对中子星物质的性质进行了研究．发现当考虑到σ^＊，Ф介子的贡献后，超子出现的临界密度降低了（但对∧超子，影响并不显著），超子的粒子数密度增加了，在能量密度较高时物态方程变软，中子星的最大质量变小而相应的半径增大，中子星的中心粒子数密度、中心能量密度和中心压强都降低了．当温度为较低的T=5MeV，10MeV时，σ^＊，Ф介子的参与使出现∑^0，≡^0，∑^＋超子的临界密度极大地降低了；但当温度为较高的T=15MeV，20MeV，25MeV时，影响则较小．对于∧，∑^-，≡^-超子来说，在上述所有温度下，矿，中介子对超子出现的临界密度的影响都不明显．     

非碳纳米管研究的新进展

文章系统地论述了非碳纳米管的制备，较详尽地介绍了多种非碳纳米管制备最新的进展，包括硫化物、氮化物、氧化物等等，特别重点地总结了非碳纳米管前沿材料，例如WS2，Bi2S，，ZnS，GaN，BN，AlN，InP，Eu2O3，，V2O3等．最后对非碳纳米管的研究趋势作了展望．     

LHCD的径向扩散效应

根据低杂波驱动电流的准线性理论，利用二维Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｋ方程模拟程序，求出速度空间扩散的驱动电流，考虑快电子的径向扩散效应对驱动电流的影响，对原有程序加以完善，并ＨＴ－７，ＨＴ－６Ｍ装置进行了大量模拟计算，结果表明，考虑径向扩散后，原有的驱动电流以分变平很宽，并且变得光滑，同时驱动电流明显减小，驱动效率降低，另外，对于不同的径向扩散系数，电流密度的分布也有较大的差异。     

用"相见难"和"别亦难"判定感应电流方向

“楞次定律”是教与学的难点，学生难理解，使用它比较繁琐，一般要有四个步骤：1，确定原磁场方向，2，原磁通量是增加还是减小，3，根据“楞次定律”确定感应电流的磁场方向，4，根据“右手螺旋定则”确定感应电流的方向，而实际应用时，我是这样避开使用“楞次定律”，确定感应电流的方向的。     

对感应起电机特殊故障的修理一例

感应起电机的主要部件起电盘，是由适当形状的金属箔均匀地粘贴在有机玻璃圆盘上而成，莱顿瓶也是由金属箔粘贴在玻璃瓶的内、外表面后，加装电极而成．但有的生产厂家，为降低成本，用导电性能极差的们状物取代金属箔，涂敷在有机玻璃上，制成起电盘和莱顿瓶．在刚制成后，因这些糊状物尚未干透，勉强可以导电，凑合着能用，但时间一长，糊状物干透后导电性能急剧下降，甚至一点也不能导电，实验时，无论你如何操作，起电机也不会起电．我们实验室的几台起电机，均属这种故障，表面看来，均为正常，电路连接也无错误，这给修理带来一定难度…