Error modeling and sensitivity analysis of the multi-crane suspension system

ZHAO Zhigang; DING Jiankun; ZHAO Xiangtang; WANG Baoxi; GUO Xin; GANG Zheng

doi:DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.11.005

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Error modeling and sensitivity analysis of the multi-crane suspension system

·Design·Calculation· | 更新时间：2025-11-26

- Error modeling and sensitivity analysis of the multi-crane suspension system
- Journal of Mechanical Strength Vol. 47, Issue 11, Pages: 33-41(2025)
- 作者机构：
  
  兰州交通大学机电工程学院，兰州 730070
- 作者简介：
  
  DING Jiankun, E-mail: 1079439722@qq.com
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51965032);Gansu Provincial Natural Science Foundation Key Project(22JR5RA319);Gansu Province Excellent Doctoral Program(23JRRA842)
- DOI：DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.11.005
  CLC： TH213;TH113. 2
- Received：12 January 2024，
  
  Published：15 November 2025
- 稿件说明：
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赵志刚，丁建坤，赵祥堂，等.多机悬吊系统的误差建模与灵敏度分析［J］. 机械强度，2025，47（11）：33-41.

ZHAO Zhigang，DING Jiankun，ZHAO Xiangtang，et al. Error modeling and sensitivity analysis of the multi-crane suspension system［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（11）：33-41.
赵志刚，丁建坤，赵祥堂，等.多机悬吊系统的误差建模与灵敏度分析［J］. 机械强度，2025，47（11）：33-41. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.11.005.

ZHAO Zhigang，DING Jiankun，ZHAO Xiangtang，et al. Error modeling and sensitivity analysis of the multi-crane suspension system［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（11）：33-41. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.11.005.

摘要

多机悬吊系统在结构设计、制造与运动过程中存在几何参数误差，容易导致系统作业精度不足。以悬吊系统为研究对象，利用闭环矢量法建立了系统的运动学模型。从运动学参数中考虑原始误差，根据矩阵全微分法建立了被吊运物位姿误差模型。通过统计学中的灵敏度分析方法，研究了不同误差源对被吊运物精度的影响。结合实例，对系统进行了误差影响规律仿真，给出评估被吊运物误差响应的方法。所得结果不仅为精度设计提供了依据，还对实际工程应用具有一定的指导意义。

Abstract

Geometric parameter errors exist in the structural design

manufacturing

and motion processes of multi-crane suspension systems

which easily lead to insufficient operational accuracy of the system. Taking the suspension system as the research object

a kinematic model of the system was established using the closed-loop vector method. Considering the original errors from kinematic parameters

a pose error model of the suspended object was developed based on the total differential method of matrices. Through sensitivity analysis methods in statistics

the influence of different error sources on the accuracy of the suspended object was investigated. Combined with practical examples

the error impact patterns of the system were simulated

and a method for evaluating the error response of the suspended object was proposed. The obtained results not only provide a basis for precision design

but also offer certain guidance for practical engineering applications.

关键词

Keywords

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