Разработка блока коррекции на базе нечеткой логики для системы управления механизмом перемещения груза мостового крана

Цель. Снижение упругих колебаний в ферме моста за счет введение в систему управления приводами перемещения моста блока синхронизации движения опор моста, на базе нечеткой логики, в функции которого также входит устранение перекоса моста возникающего вследствие перемещения тележкой вдоль моста груза на гибком подвесе.

Методы. Поставленные в исследовании задачи достигнуты за счет использования математического моделирования в среде Matlab Simulink и практических исследований.

Результаты. Использование блоков коррекции, в том числе и на базе нечеткой логики привело к устранению перекоса моста, сведению его практически до нулевого значения, уменьшению амплитуды упругих колебаний в ферме моста до 45 процентов.

Заключение. Использование систем управления с блоками коррекции, в том числе и на базе нечеткой логики позволяет устранить рассинхронизацию скоростей перемещения опор моста мостового крана, что снижает нагрузку на металлоконструкцию крана, уменьшает истирание реборд колес и крановых путей, повышает надежность крана.

1. Пэт. 97971 Российская Федерация, МПК B60L15/20. Устройство автоматического ограничения перекоса опор мостового крана, Щедринов А. В.; заявитель: Щедринов А.В., Коврыжкин А.А., Колмыков В.В. № 2010109170/22; заявка от 11.03.2010; опубл. 27.09.2010. Бюл. № 27.

2. Либерман Я.Л. Современные системы автоматического устранения перекоса моста при эксплуатации кранов // Сб. докладов и сообщений V Уральского конгресса ПТО. – Екатеринбург: Уральский экспертный центр. 2012.

3. Пэт. 127374 Российская Федерация, МПК B66C 17/00. Система управления перемещением мостового крана, Либерман Я.Л.; заявитель: Либерман Я.Л. № 2012150896/11; заявка от 27.11.2012; опубл. 27.04.2013. Бюл. № 12.

4. Пэт. 119734 Российская Федерация, МПК B66С 13/18. Устройство ограничения перекоса мостового крана, Кочевинов Д.В.; заявитель: Кочевинов Д.В., Федяева Г.А. № 2012115599/11; заявка от 18.04.2012; опубл. 27.08.2012. Бюл. № 24.

5. Пэт. 119734 Российская Федерация, МПК B66С 13/18. Устройство ограничения перекоса мостового крана, Кочевинов Д.В.; заявитель: Кочевинов Д.В., Федяева Г.А. № 2012115599/11; заявка от 18.04.2012; опубл. 27.08.2012. Бюл. № 24.

6. Козярук А.Е. Современные эффективные электроприводы производственных и транспортных механизмов // Электротехника. – 2019. № 3. С. 33-37.

7. Meshcheryakov V., Sinyukova T., Sinyukov A., Vladimirov O. Analysis of the effectiveness of using the block for limiting the vibrations of the load on the mechanism of movement of the bogie with various control systems // E3S Web of Conferences. Sustainable Energy Systems: Innovative Perspectives (SES-2020), Saint-Petersburg, Russia, 2020, 220, 01059, October 29-30.

8. Ning Z.M., Demkin V., Lin Y.H., Soe Win K. Development of positioning control for automated installation of pipelines using Kalman filter based on microelectromechanical system // In the collection: Proceedings of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, EIConRus 2020. 2020. pp. 2591-2594.

9. Пэт. 164799 Российская Федерация, МПК B66С 9/105В 19/02, Н02Р 5/52, Н02Р 21/06, G. Система автоматического управления асинхронным электроприводом передвижения с коррекцией поперечного смещения, Федяева Г.А.; Заявитель: Федяева Г.А., Кочевинов Д.В., Сморудова Т.В., Конохов Д.В., Бойко В.Н. № 2015127272/11; заявка от 07.07.2015; опубл. 20.09.2016. Бюл. № 26.

10. Мещеряков В.Н., Колмыков В.В., Ласточкин Д.В. Разработка системы автоматического ограничения перекоса фермы мостового крана // Энерго- и ресурсосбережение – XXI век:материалы XVI международной научно-практической конференции. Орел, 26-28 сентября 2018 г. С. 30-37.

11. Дмитриева В.В., Дзюин Д.В. Математическая и компьютерная модель многомассовой системы многодвигательного электропривода ленточного конвейера // Горное оборудование и электромеханика. 2024. № 2 (172). С. 3-12. https://doi.org/10.26730/1816-4528-2024-2-3-12

12. Jian Z., Zhibin W., Haiqiang L. Modal Analysis and Structure Optimization of Permanent Magnet Synchronous Motor // IEE Transactions on Industrial Electronics. 2020. No. 10. pp. 1-11.

13. Sayali S. Patil, Vijayraj Wanaskar, P.D. Shendge, Phadke S.B. Sliding Mode and Inertial Delay Based Direct Yaw Moment Control for AGVs // 2021 6th International Conference for Convergence in Technology (I2CT), Maharashtra, India. 20593534. (2-4 April 2021).

14. Abdelaal AK, Shaheen AM, El-Fergany AA, et al. Sliding mode control based Dynamic Voltage Restorer for Voltage Sag Compensation. Results in Engineering. 2024; 24(102936):1-12. DOI: 10.1016/j.rineng.2024.102936

15. Синюков А.В., Абдуллазянов Э.Ю., Заруцкий Н.Н., Синюкова Т.В., Грачева Е.И. Использование аппарата на базе нечеткой логики для демпфирования колебаний гибкоподвешенного груза. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2024; 26(3): 33-49. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2024-26-3-33-49

16. Klepikov V.B., Bieliaiev O.S. Neuroregulator with a Simplified Structure for Electric Drive with Frictional Load // 2022 IEEE 3rd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). 2022. 22186939.

17. Вълчев С., Синюков А.В., Мещеряков В.Н., Синюкова Т.В. Разработка нечеткого регулятора для демпфирования колебаний гибкоподвешенного груза в электромеханических системах крановых механизмов // Электричество. – 2025 г. № 4. С. 13-27.