[发明专利]适用于小区间参数下起重机系统变幅角响应域获取方法

说明书

技术领域

本发明属于可靠性技术领域，尤其适用于起重机系统，具体是一种适用于小区间参数下起重机系统变 幅角响应域获取方法。

背景技术

在双汽车起重机系统同时起吊重物过程中，往往要求快速准确地求解变幅运动过程中变幅角响应，以 便保证大型起吊设备在作业过程中的安全性和可靠性。现有针对该类变幅角响应的求解问题，往往将系统 参数看成确定性参数。在实际工程应用过程中，这种求解思路往往会由于忽略设计、制造以及应用过程中 的各类不确定因素而造成重物颠覆、钢丝绳断裂等事故的发生。

近年来，在不确定参数样本数量有限的前提下，利用结构参数误差范围相对较小或者不确定度较小的 特点，将不确定结构参数建模成区间参数，并研究相应的响应求解方法成为一种趋势。值得一提的是，区 间分析法在其他领域，如结构学、热学以及声学等已经取得了一定的成果，然而在双台起重机系统的工程 应用中才刚刚起步。目前，在变幅角建模过程中，由于存在复合函数，往往导致求解问题复杂、计算时间 过长的问题。因此，如何将区间分析法与复合函数相结合，并建立高精度高效率的数值算法，对于预测小 不确定区间参数下变幅角响应域问题，具有重要的工程应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种求解小不确定区间参数下变幅角响应域问题的方法，进而获得适用于小区间 参数下起重机系统变幅角响应域获取方法，以解决现有技术中如何快速高效预测双台汽车起重机系统在含 有小不确定区间参数下的变幅角响应域问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

适用于小区间参数下起重机系统变幅角响应域获取方法，按如下步骤进行：

步骤一：根据运输系统的几何模型，建立变幅运动下的变幅角响应方程；所述几何模型/三维模型是根 据三维软件画出的模型抽象结构。

步骤二：将由步骤一获得的变幅运动下的变幅角响应方程，转换成变幅运动下的变幅角响应等效方程；

步骤三：由多运输系统的小不确定区间参数，建立区间参数模型；

步骤四：结合步骤二与步骤三，建立带有区间参数模型的多运输系统变幅运动下的变幅角响应区间等 效方程、区间复合函数矩阵、区间复合函数向量；

步骤五：分别对由步骤四获得的区间复合函数矩阵、区间复合函数向量进行展开，获得近似展开表达 式；

步骤六：将由步骤五获得的近似展开表达式带入由步骤四获得的区间复合函数矩阵中，获得变幅角响 应区间向量的中点值、变幅角响应区间向量的变化区间；

步骤七：将变幅角响应区间向量的中点值、变幅角响应区间向量的变化区间获取变幅角响应区间向量 的上界值和下界值，并输出结果。

进一步说，多运输系统由2辆以上的运载设备构成；运载设备为固定式起重机、移动式起重车或具有 悬钩的运输工具。

进一步说，多运输系统为2辆汽车起重机、2台固定式起重机、或1辆汽车起重机与1台固定式起重 机。

进一步说，本发明所述的适用于小区间参数下起重机系统变幅角响应域获取方法，具体步骤为：

步骤一：根据起重机系统几何模型，建立起重机系统变幅运动下的变幅角响应方程为：

其中，

其中，D和d分别为起重机间距A₁A₂和负载C₁C₂的长度，基坐标系{B}:O-YZ坐落于A₁A₂连接点的中心， 动坐标系{P}:O_p-Y_pZ_p坐落于C₁C₂连接点的中心，L_i是第i台起重机吊臂A_iB_i的长度，γ_i是第i台起重机吊臂 A_iB_i的变幅角，y和z分别是负载C₁C₂中心O_p的沿Y轴和Z轴的笛卡尔坐标值，θ表示动坐标系{P}相对于基坐 标系{B}的旋转的角度，S_i为第i台起重机吊绳B_iC_i的长度。

步骤二：根据步骤一所得到的起重机系统变幅运动下的变幅角响应方程，进一步建立汽车起重机系统 变幅运动下的变幅角响应等效方程：

S_i＝T_iγ_i