跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(52.203.18.65) 您好!臺灣時間:2022/01/19 16:50
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:林高生
研究生(外文):Kaosheng Lin
論文名稱:起重機吊掛物姿態控制裝置與安全脫落裝置之製作
論文名稱(外文):The Fabrication of Attitude Control and Safety Released Devices for Crane’s Payload
指導教授:邱俊誠邱俊誠引用關係
指導教授(外文):Jin-Chern Chiou
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電機與控制工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:79
中文關鍵詞:起重機起重機吊掛物姿態控制裝置吊掛物安全脫落裝置
外文關鍵詞:Tower CranePayload Attitude Control DevicePayload Safety Released Device
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:314
  • 評分評分:
  • 下載下載:88
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
在大型建築工地上,經常看到許多吊掛物經由起重機運送到定位,可是當吊掛物到達定點之後,往往不是施工上所需的位置,故還需要現場工作人員來幫忙調整吊掛物到最適當的角度;若施工位置常在高處不易攀爬的地方,對於現場工作人員來說,這樣的工作環境不但困難而且又充滿危險性。另外由於吊掛物的體積和重量通常都相當龐大,所以若是吊掛物發生脫落,往往引起重大的人員傷亡。
因此,本論文研究的第一個重點是著手研發一組遠端遙控吊掛物姿態的模組,希望能夠讓現場工作人員在遠端對此模組下命令,即可控制吊掛物到達指定的姿態,達到既實用又安全的效果。
本論文研究的第二個重點是,是研發一個吊掛物安全脫落裝置,此裝置是聯結起重機與吊掛物時必須使用的器具。目前的脫離裝置不僅價錢昂貴且多仰賴進口,而其操作方式大都依賴現場工作人員操作手動開關脫離裝置,使起重機與吊掛物得以脫離。但此脫離裝置仍有許多不便及危險的地方,例如:在工地施工只有鋼骨結構的時候,吊掛物所在的一些位置與角度,現場工作員不容易拉動脫離裝置,有時更需要爬到脫離裝置附近的地方操作脫離裝置,而增加現場工作人員意外傷亡的機率。
有鑑於此,在安全為第一的考量下,我們著手設計一「吊掛物自動脫離裝置」,改良以手動開關操作之缺失。使得現場工作人員不必操作手動開關,直接利用搖控的方式,在遠端監控操作起重機與吊掛脫離,減少人員的意外職業災害。而經由本論文的執行除了可以節省人力資源及時間,提高整體的工作效率外,並且可以落實本土技術與降低吊掛脫離裝置的造價。
由於本論文之主要設計原理已在八十七至八十九年度由學長初步研究完成,而這個論文最主要的目的,是依照我們已經研發出來的技術,預定以負載100公斤為設計目標,並朝500公斤及一噸或更接近實際負載的重量進行模擬評估,以確保製造出的產品其未來的可使用性,並對先前研究所發現的問題加以改良,使其能讓實際建築工地使用。

Tower crane is an important equipment for heavy load/container transported in construction sites and harbors. When the heavy load arrives at its target position, the attitude of the payload is frequently not at its demanded orientation. When this happens, it requires the worker to adjust the attitude of the payload in the working site. These dangerous works may endanger the life of the worker. To improve safety and increase the crane working speed, the first goal of this thesis is to develop a remote control and monitoring device. This device possesses the capability of adjusting the attitude of heavy load after it arrives at its position. Safety and applicability of the devices will be the major goal of this thesis.
The second goal of this thesis is to develop a payload safety released device for tower crane. The purpose of the device is to transport the payload safely and successfully to the desired location and release the payload automatically under the supervision of the worker. Currently, most of the existing payload-released-devices are operated manually, which may invoke inconveniences and dangers during the operations in construction sites. The purpose of the paper is to develop a remote control payload-released-device that can reduce the operation time. Furthermore, operators can manipulate the device at a far distance that can prevent dangers and decrease the case of occupational disaster. In addition, the lack mechanical cable as the traditional device can increase the efficiency and working feasibility for different working conditions. Thus, the thesis focuses on researching for different designs that are convenient, easy to manufacture, safe, and low cost.
Since the prototypes of these devices have been accomplished in 1998 and 1999, the purpose of this thesis is to manufacture a series of realistic devices by improving the drawbacks we have discovered during the process in previous researches. The payload we propose for our design is 100kg and we simulate the payload over 500kg to ensure the device’s feasibility. We redesign and manufacture the realistic devices for the use in real construction sites.

中文摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 x
符號說明 xi
一、緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究項目 3
二、起重機吊掛物姿態控制裝置之基本介紹 5
2.1 章節簡介 5
2.2 吊掛物姿態控制裝置簡介 5
2.3 機構數學模型之建立 6
2.3.1 模型簡介 6
2.3.2 根據機構學求得運動方程式(行星齒輪系)[3]: 8
2.3.3 建立數學模型及求解 9
2.4 理論模擬 13
2.4.1 掛載速度規劃 13
2.4.2 模擬出入扭力和輸出轉速之關係 13
2.4.3 模擬結果討論: 21
2.5 本章結論 23
三、吊掛物姿態控制裝置製作成果 24
3.1 章節簡介 24
3.2 吊掛物姿態控制裝置成品介紹 24
3.2.1 機構外觀 24
3.2.2 機構細部功能說明 25
3.3 遙控器控制說明 27
3.4 機構動作圖片 30
3.5 本章結論 31
四、系統識別模型與實驗結果 32
4.1 章節簡介 32
4.2 馬達系統簡介 32
4.2.1 直流馬達系統方塊圖[5] 32
4.2.2. 連續時間轉移函數 33
4.2.3. 離散時間轉移函數及狀態方程式 34
4.3 參數模型的識別 34
4.3.1 狀態空間模型識別法 34
4.3.2. 特異值分解法 SVD (Singular Value Decomposition) 36
4.4 實驗數據與系統識別結果 39
4.4.1 實驗步驟 39
4.5 系統識別結果與理論值之比較討論 41
4.5.1 理論值模擬 41
4.5.2 實驗結果討論 43
4.6 本章結論 44
五、安全脫落裝置製作成果 45
5.1 章節簡介 45
5.2 傳統起重機吊掛物脫落裝置 45
5.3 新式安全脫落裝置 47
5.3.1 機構外觀 47
5.3.2 機構功能說明 48
5.3.3 遙控器控制說明 52
5.4 遙控方式 56
5.5 本章結論 58
六、結論及建議 59
6.1 結論 59
6.2 建議 59
參考文獻 61
附 錄 62

[1]李訓賢,「塔式起重機操作時之晃動抑制與其酬載姿態之控制」,交 通大學碩士論文,民國八十七年六月。
[2]蕭文豪,「起重機吊掛安全脫落遙控裝置之研發」,交通大學碩士論文,民國八十九年六月。
[3]李鈞澤著,齒輪設計,高立出版社,台北市,民國七十二年。
[4]Arthur David,“Introduction to vector analysis”, Boston/Allyn & Bacon/c,1975
[5]李適中,直流馬達速度控制,伺服系統,全華科技圖書股份有限公司,民國七十四年。
[6]趙清風編譯,使用MATLAB控制之系統識別,全華科技圖書股份有限公司,民國九十年二月。
[7]Rolf Johansson ,System modeling and identification,Prentice-Hall International Edition,1993.
[8]謝澄漢•馬嘉宏 著,8051單晶片原理與實作,宏友圖書開發股份有限公司,1998
[9]李齊雄•游國幹 著,8051單晶片微電腦原理與實作,儒林圖書有限公司,1995
[10]吳金戍•郭庭吉 編著,C語言應用與實習,松崗電腦圖書資料股份有限公司,1997

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top