论文开题报告：2_度门式起重机器人吊运轨迹的模糊PID控制研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：　　　　机电及自动化学院　　　　　专业班级：　2008级机械工程及自动化(机械电子)1班　

课题名称 2_度门式起重机器人吊运轨迹的模糊PID控制研究

1、 本课题的的研究目的和意义：
目的
1） 了解2_度门式起重机器人吊运轨迹控制基本思路，熟悉运动学和动力学的基本知识。
2） 练掌握相关软硬件的应用，如MATLAB/SIMULINK、VC++等。
3） 熟悉模糊控制原理和PID控制基本知识。
4） 懂得实验的基本操作规程，从而实现理论与实践的相结合。
意义
门式起重机作为物料搬运机械中的最主要的一种，在各行各业中得到广泛的应用，门式起重机起重范围可以从几吨到几十吨甚至几百吨，在机械制造、冶金、钢铁、码头集装箱装运等行业都必须有门式起重机。因此对其进行研究，改进其结构使其更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的现实意义。

2、 文
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，对于大多数控制过程都具有良好的控制效果和鲁棒性，被广泛的应用于冶金、机械、化工等工业过程的控制。在桥式起重机的使用中，由于其跨度大、刚度低，使得传动机构的制造安装精度难以保证，特别是运行频繁的起重机其传动机构的积累误差更大，导致大部分桥式起重机都有不同程度的大车跑偏或啃轨现象。常用的解决方法是采用PID控制的自动纠偏方案，而随着变频技术的不断成熟与广泛应用，起重机的大车运行机构己越来越多的选用变频调速的方案。使用变频调速技术可以使大车运行机构具有较好的机械特性，良好的起、制动性能，补偿机械加工中的不足，使运行更平稳。

3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
研究内容：
1） 参阅相关文献和书籍，了解门式起重机器人吊运轨迹控制的发展过程，结合相关文献资料等所列方案，比较目前存在的控制方式，结合实际需要，明白我们研究的控制方向，以及整个研究思路。
2） 简单的了解控制系统软硬件选择，适当做一点具体调研，作为参考。
3） 比较相关控制方案，结合前期所了解的知识，在实验的实际基础上，设定一个合理的系统控制方案。
4） 基于2_度门式起重机器人的动力学模型，设计模糊PID控制器，参阅文献和资料，并作分析。
5） 理论研究整定，做相应的实验验证，多做实验分析。
成果形式：实验数据，论文。
4、拟解决的关键问题：
1） 比较相关控制方案，结合前期所了解的知识，在实验的实际基础上，设定一个合理的系统控制方案。
2） 基于2_度门式起重机器人的动力学模型，设计模糊PID控制器，可以多方的参阅文献和资料，并作分析。
5、研究思路、方法和步骤：
1） 阅读文献，以求基本掌握2_度门式起重机器人的相关知识，时翻译外文文献。
2） 学习MATLAB及VC++等软件，重点掌握simulink仿真及工具箱的一些运用。
3） 学习2_度门式起重机器人吊运轨迹控制基本思路，熟悉运动学和动力学的基本知识，设定合理控制方案。
4） 基于2_度门式起重机器人的动力学模型，设计模糊PID控制器，同时做相应实验分析。
6、本课题的进度安排：
1） 第1-3周 译及参阅相关专业文献，写读书笔记
2） 第4-10周 论知识的学习，熟悉MATLAB及VC++等软件，并做实验前期的准备
3） 第11-15周 实验，整理数据
4） 第16周 写毕业论文
7、参考文献：
1） 吴建坡. 基于微分平坦性的2 _度门式起重机器人的分析与控制[D]. 福建: 华侨大学, 2009.
2） 沈永富,吴少军,邓方林. 智能PID控制综述[J]. 工业仪表与自动化装置. 2002, (6): 11-13.
3） 徐沪萍,鲁凯生. 基于模糊PID控制器的门式起重机大车定位控制系统研究[J]. 船海工程. 2006, (3): 105-107.
4） 刘伟. 关于模糊PID控制器的应用设计[J]. 沈阳工业大学学报. 2003, 25(2): 115-117.
5） 薛定宇,陈阳泉[著]. 基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2011.
6） 席爱民. 模糊控制技术[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2008: 74-77.
7） 周勇,黎钧琪. 集装箱起重机的模糊防摇控制[J]. 交通科技. 2003, (1): 30-32.
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