Мікропроцесорна система керування мостовим краном на базі Arduino

Анотація

В роботі наведено опис та результати випробувань оригінальної мікропроцесорної системи керування макетом мостового крана на базі Arduino. Макет має 3 короткозамкнуті приводи – механізми пересування візка , моста і пд’йому вантажа. Захватним органом є електромагніт. В якості алгоритму використані оптимальні за швидкодією закони керування для двомасової математичної моделі крану. Дослідження спрямовані на вирішення проблеми усунення коливань вантажу після зупинки крану за найкоротший час з мінімальним перемикання режимів роботи, а також, точне позиціювання крана. Була розроблена програма, яка дозволяє отримати оптимальні закони керування для будь-якої маятникової системи, наприклад, мостового крану. В програмі враховуються такі параметри крану: маса візка і вантажу, довжина канату, швидкість сталого руху, зусилля статичного опору, рушійне та гальмівне зусилля. На виході програми отримуємо в розгортці за часом такі параметри: пересування та швидкість візка, пересування та швидкість вантажу.  Поставлене завдання досягається зміною швидкості точки підвісу (гальмування/розгін) на кінцевому етапі перевантажувального циклу. Відносний фазовий стан системи візок-вантаж може бути будь-який. Це надає можливість не витрачати час на усунення коливань вантажу під час розгону крану, щоб мати нульові фазові координати перед гальмуванням. Встановлено, що для успішного результату треба точно визначити параметри крану. Залишкові коливання вантажу після зупинки крану складають не більше 2 мм, а точність позиціювання крана 1 мм. Кількість перемикань режимів теж мінімальна і дорівнює трьом. Це при тому, що привід крана, що використовувався, не є регульованим. У подальшому можна досягти кращих результатів при використанні регульованого приводу зі зворотнім зв’язком.