只利用旋臂旋转运动的起重机消摆控制

发布时间：2018-03-25 21:28

  本文选题：旋转起重机　切入点：运动控制　出处：《振动与冲击》2014年04期

【摘要】：针对在起重机系统中由旋臂旋转运动产生的二维荷载摆角问题提出一种只基于旋臂旋转运动的控制方式来同时实现旋臂的位置控制和荷载的消摆控制。首先,采用干扰观测器导出起重机的部分线性模型。该模型对于关节摩擦,荷载质量等参数变化具有鲁棒性。其次,基于该模型设计一个非线性控制器,并应用李雅普诺夫稳定性定理确保控制系统的稳定性。最后,比较仿真和实验结果验证所提方法的有效性。通过使用此法可以实现一种无需控制旋臂起伏运动的执行机构的起重机,从而大大地简化其结构和降低其制造成本。
[Abstract]:Aiming at the problem of two dimensional load swing angle caused by rotating arm motion in crane system, a new control method based on rotation motion is proposed to realize the position control of the rotating arm and the control of the load canceling at the same time. The partial linear model of crane is derived by disturbance observer. The model is robust to the variation of parameters such as joint friction and load mass. Secondly, a nonlinear controller is designed based on the model. And the Lyapunov stability theorem is applied to ensure the stability of the control system. Finally, The simulation and experimental results show the effectiveness of the proposed method, which can be used to realize a crane which does not need to control the rolling movement of the spiral arm, thus greatly simplifying its structure and reducing its manufacturing cost.
【作者单位】： 南京工业大学自动化与电气工程学院;日本丰桥技术科学大学机械工程系;
【基金】：国家自然科学基金(51277092) 江苏省科技支撑计划(工业)项目(BE2011188)
【分类号】：TH21

【参考文献】

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1 沈滢;曹金城;王玲;;旋转起重机建模及负载摆动的最优控制[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2009年03期

【共引文献】

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【二级参考文献】

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7 李晓明;李鹏翔;;基于虚轴法的高速液压同步控制策略研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

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本文编号：1664944