汽车起重机动力学分析与吊运回转策略寻优

Dynamic analysis of truck crane and optimization of swing rotary strategy

朱长建1，姜洪喆2，王　伟2，陶　永3，郑佳奇3

（1.徐州重型机械有限公司，徐州 221004；2.中国农业大学 工学院，北京 100083；3.北京航空航天大学，北京 100091）

ZHU Chang-jian1,　JIANG Hong-zhe2,　WANG Wei2,　TAO Yong3,　ZHENG Jia-qi3



汽车起重机动力学分析与吊运回转策略寻优

Dynamic analysis of truck crane and optimization of swing rotary strategy

朱长建1，姜洪喆2，王伟2，陶永3，郑佳奇3

（1.徐州重型机械有限公司，徐州 221004；2.中国农业大学 工学院，北京 100083；3.北京航空航天大学，北京 100091）

ZHU Chang-jian1,JIANG Hong-zhe2,WANG Wei2,TAO Yong3,ZHENG Jia-qi3

摘要：以汽车起重机为研究对象，以吊运回转策略寻优为目标建立汽车起重机动力学模型。利用两方向摆角实测数据与模型Simulink仿真结果进行比对，印证理论分析模型的正确性。基于所建立动力学模型，以实测数据拟合为基础，针对不同的吊运回转曲线策略（等加速曲线、三角函数S曲线，以及五次多项式拟合曲线）进行横向比对分析，并对S曲线和五次多项式进行四阶-五阶Runge-Kutta法插值计算，研究结果表明采用五次多项式的吊运回转策略可使回转吊运过程吊重摆角达到最小。

关键词：汽车起重机；动力学模型；Simulink仿真；摆角；回转曲线

0　引言

1　汽车起重机的动力学模型

汽车起重机的实际运动系统是比较复杂的，除了存在机械和动力元件的非线性外，还存在干摩擦、风力阻尼等因素的影响，为了分析其本质，我们忽略些次要因素[7]，将汽车起重机的工作模型（图1）进行简化分析其简化模型。汽车起重机以回转中心做原点，x、y、z坐标简化结构示意如图2所示，定义顺时针旋转为正，以起重机正方向即车头方向为x正方向，起重机左手侧为y轴正方向，以上车的转盘回转中心到臂头点的连线代替主臂作计算依据。……