本文分析总结了国内外超载限制器的技术发展情况,通过调查几家大型的起重机和载荷、力矩限制器生产厂家,了解到载荷、力矩限制器主要经历了机械式、电子模拟式、数字式和智能式几个时期.总的来说,目前超载限制器仍然缺乏足够的可靠性,易发生损坏、伪超载报警等,扰乱了正常的生产秩序.本文作者经分析研究知,其主要原因是动载影响造成的.因此,本系统研究的重点内容是通过动载滤波和自动校零,来解决动载干扰和缓变干扰的影响,以便减少载荷限制器的伪超载报警和提高载荷的测量准确度.系统采用了新的控制理论——自适应控制技术来实现这一目的.自适应控制是随着计算机的发展和普及而发展起来的一种新型自动控制技术.本系统所用的是自适应控制技术中的一类,即模型参考自适应控制系统(MRAS),其控制作用是基于一定的数学模型和一定的性能指标综合出来的,采用的是"预测—辨识—控制"的方法,通过辨识(包括对系统的结构、参数、性能指标等的辨识)而获得自适应能力.文中给出了桥式起重机运行时的数学模型(载荷传感器的测量输出值y(t)),用此模型作为系统的参考模型(是一些算法),将它与自适应控制器(也是一些算法)一起存储在8098单片机系统的只读存储器(EPROM)内,构成了新型的桥式起重机超载自适应控制器.为了简化系统,作者采取了如下技术:1.桥式起重机超载限制器一般并不装有桥式起重机提升速度传感器,因此,本设计中参考模型所需的速度值V(k)是依靠一个速度给定的阶跃信号Vs获取.此信号与检测到的重量信号分别接入8098不同的采样通道进行采样处理,以便将其结果供给自适应控制系统使用.2.将额定起重量W从0~40吨,平分为N=100等份,与它相应的参数mi、ci、Ti、γi,o(i=1,2,……,100)共5个常量的数据集合,分别以表格的形式存储在一定的内存单元中,以便在线查询,使实时计算工作量大为减轻.系统硬件设计部分:信号的检测和调理电路;速度产生电路;8098单片机接口电路;输出电路及超载报警和控制.系统软件设计部分:对系统所用的地址进行了分配,给出了主要功能模块的流程图,同时对系统进行了可靠性分析,即分析了系统的干扰渠道,提出了干扰处理的软硬件措施.该系统扩展了一个EPROM27256用于存储应用程序和常量的表格;一个I/O接口芯片8255A,工作在方式0的功能下,其PA、PB、PC三个端口分别驱动3位七段LED数码管显示重量.一旦起重量超过90％,系统发出声光预报警,超过120％则发出声光报警的同时,还要通过超载控制装置切断起吊电源,放弃起吊.系统扩展的EPROM27256剩余空间可用于系统扩展时钟、片外RAM及打印记录等功能的程序存储.本系统与现有超载限制器相比较,由于增加了自适应动载滤波和校零环节,极大提高了超载控制器的工作可靠性和测量准确度.