文 献 综 述

一、引言：

旋转起重机被广泛应用于工厂、矿山、码头及建筑工地等场所。由于旋转起重机能同时做旋转运动及俯仰运动，所以可以在三维空间内灵活搬送货物(负载)。但在搬送过程中， 负载极易产生摆动，从而限制了搬送速度。因此，对旋转起重机的数学模型加以研究，进而实现对其进行自动控制,在保证抑制负载摆动的前提下，尽量缩短搬送时间，这对提高生产效率具有重要意义。对于旋转起重机的控制，国外学者进行了较为深入地研究，并提出了最优控制法[ 1 - 2 ]、模糊控制法[ 3 - 4 ]、增益规划法[ 5 - 6 ]、H∞控制法[ 7 ]以及最短时间控制[ 8 ]等控制方法。笔者针对旋转起重机模型，先推导出其数学模型，并通过实验结果对模型的精确性进行验证，然后利用该模型计算出抑制负载摆动的旋转电机和俯仰电机的最优控制电压。计算结果表明，当被搬送的负载运行轨迹在xy平面上的投影为直线时，负载的摆动角为最小。

起重机系统在运输物资的工业场合大量应用。由于起重机系统要求安全性好，运输速度快，摆角摆动小，定位精度高，起重机运动控制系统成为了热点研究问题。减小和防止载荷的摇摆是提高起重机装卸效率的一个重要环节。电子消摆是一种主动消摆方式，它将消摆和小车的运行控制结合起来考虑，不依赖于司机的操作经验，可以有效提高起重机装卸效率，减轻司机的工作强度，是实现装卸机械自动化的大势所趋。

二、旋转起重机的基本结构

塔机的金属结构由起重臂、塔身、转台、承座、平衡臂、底架、塔尖等组成。

起重臂构造型式为小车变幅水平臂架，再往下分又有单吊点、双吊点和起重臂与平衡臂连成一体的锤头式小车变幅水平臂架。单吊点是静定结构，双吊点是超静定结构。锤头式小车变幅水平臂架，装设于塔身顶部，状若锤头，塔身如锤柄，不设塔尖，故又叫平头式。平头式的使结构形式更简单，更有利于受力，减轻自重，简化构造等优点。小车变幅臂架大都采用正三角形的截面。

塔身结构也称塔架，是塔机结构的主体。现今塔机均采用方形断面，断面尺寸应用较广的有：1.2m#215;1.2m、1.4m#215;1.4m、1.6m#215;1.6m、2.0m#215;2.0m;塔身标准节常用尺寸是2.5m和3m。塔身标准节采用的联接方式，应用最广的是盖板螺栓联接和套柱螺栓联接，其次是承插销轴联接和插板销轴联接。标准节有整体式塔身标准节和拼装式塔身标准节，后者加工精度高，制作难，但是堆放占地小，运费少。塔身节内必须设置爬梯，以便司机及机工上下。爬梯宽度不宜小于500mm，梯步间距不大于300mm，每500mm设一护圈。当爬梯高度超过10m时，梯子应分段转接，在转接处加设一道休息平台。

塔尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。自升塔顶有截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑架式。

起重机械通过起重吊钩或其它取物装置起升或起升加移动重物。起重机械的工作过程一般包括起升、运行、下降及返回原位等步骤。起升机构通过取物装置从取物地点把重物提起，经运行、回转或变幅机构把重物移位，在指定地点下放重物后返回到原位。