海洋工程大型起重船力矩限制器的設(shè)計(jì).pdf

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1、海洋工程大型起重船力矩限制器的設(shè)計(jì)羅佳佳湯明清邱赤東1大連海事大學(xué)大連1160262大連重工·起重集團(tuán)大連116013摘要：根據(jù)8000t大型起重船的16點(diǎn)起重量一幅度表，對(duì)力矩限制曲線(xiàn)進(jìn)行回歸分析，利用最小二乘法擬合出起重機(jī)的力矩限制曲線(xiàn)。由于大型起重船臂架的變形使稱(chēng)重傳感器輸入輸出呈現(xiàn)非線(xiàn)性的關(guān)系，用最小二乘法對(duì)稱(chēng)重傳感器的輸出進(jìn)行了反非線(xiàn)性擬合，得到校正后的準(zhǔn)確載重量。利用ARM7單片機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思路，完成了系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)稱(chēng)重的準(zhǔn)確測(cè)量，力矩限制的極限時(shí)可以自動(dòng)報(bào)警并切斷不安全方向的操作，起到保護(hù)的作用。關(guān)鍵詞：起重船；力矩限制器；ARM中圖分類(lèi)號(hào)：

2、U674．35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—0785(2014)04—0030—04Abstract：Theregressionanalysisformomentlimitcurveisperformedaccordingtothe16一pointliftingcapacity—ampli—tudeformforlarge—scale8000tfloatingcranes，SOthatthemomentlimitcurveisfittedoutusingtheleastsquaremeth—od．Duetoboomdeformationofsuchcranes，weighingsenso

3、rshowsnon-linearrelationshipbetweeninputandoutput，theanti—nonlinearfittingisperformedforoutputl0ftheweighingsensorwiththeleastsquaremethod．inordertogetthecalibra-tedcorrectloadcapacity．ThedesignideaisrealizedusingARM7singlechiptomakethesystemdesignofhardwarecircuitandsoftwareprogram．Thedesignedsyst

4、emcancorrectlymeasuretheweight，performautomaticalarmincaseofuptolimi—tation，andcutoftheoperationinunsafedirection，forthepurposeofprotection．Keywords：floatingcrane；momentlimiter；ARM隨著國(guó)內(nèi)海洋資源的迅速發(fā)展，很多海洋工性曲線(xiàn)上的點(diǎn)都可用線(xiàn)性方程來(lái)描述，1即11111程都要由大型起重船來(lái)協(xié)助完成。如果起重船的Y()=a+bx(i)i：1，2，3?，n(2)／12／．．．／n起重量超過(guò)其臂架所能承受的最大負(fù)荷，就會(huì)導(dǎo)因

5、為擬合的起重特性曲線(xiàn)中用到＼了，n、個(gè)數(shù)據(jù)，、／致臂架斷裂、貨物墜落的嚴(yán)重后果。為了保證起就能得到一個(gè)由n個(gè)線(xiàn)性方程組組成的矩陣，即重機(jī)的安全，必須了解起重機(jī)的起吊情況，對(duì)于起重量的極限值隨工作幅度的變換而變化的起重Y(1)機(jī)，必須隨時(shí)估算獲得當(dāng)前額定起重量，估計(jì)不Y(2)●(3)準(zhǔn)確就容易發(fā)生超載，導(dǎo)致事故的發(fā)生。本文設(shè)：計(jì)了一種基于ARM7的起重機(jī)力矩限制器，能夠Y(11,)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能以及數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程顯示和機(jī)旁顯示?？梢詫⒁陨瞎胶?jiǎn)寫(xiě)為1力矩限制器的算法設(shè)計(jì)Y=XO(4)1．1力矩限制曲線(xiàn)的回歸分析方法當(dāng)殘差最小時(shí)，可得出最小二乘估計(jì)1．1．1直線(xiàn)部分的回歸分析方法=(XX)Y(5)用回

6、歸分析方法確定額定起重量與工作幅度1．1．2非直線(xiàn)部分的回歸分析方法之間直線(xiàn)部分的關(guān)系可表示為額定起重量與工作幅度之間非直線(xiàn)部分的關(guān)Y=a+bx(1)系用冪函數(shù)的形式來(lái)表示式中：表示起重機(jī)的工作幅度，Y表示起重Q=dL。(6)機(jī)在當(dāng)前工作幅度時(shí)的額定起重量，根據(jù)起重特式中：Q表示額定起重量所引起的重力，性曲線(xiàn)，用最小二乘法來(lái)確定參數(shù)a、b。每條特kN；L。表示實(shí)際工作幅度，II1；b、d是回歸方程一30一《起重運(yùn)輸機(jī)械》2014(4)哪柵涮的系數(shù)。1．2起重量一幅度表及力矩限制曲線(xiàn)用冪函數(shù)擬合對(duì)式(6)兩邊分別取對(duì)數(shù)得起重量一幅度表是起重機(jī)的一項(xiàng)很重要的數(shù)據(jù)，在力矩限制器中有重要的作用。根據(jù)

7、起重量log(Q)=log(d)+blog(L)(7)一幅度表和上面介紹的直線(xiàn)部分和非直線(xiàn)部分進(jìn)令行回歸分析法建立回歸模型，得到力矩限制曲線(xiàn)Y=log(Q)，0=log(d)，=log(L)的方程式。起重機(jī)包括主鉤和副鉤，這里介紹主此時(shí)冪函數(shù)的擬合問(wèn)題變成了線(xiàn)性方程的擬鉤的回歸模型、副鉤的回歸模型建立的方法跟主合問(wèn)題，得鉤一樣，起重機(jī)主鉤起重量一幅度表如表1所示，Y=口+6(8)主鉤起重特性與力矩限制曲線(xiàn)的比