本文關(guān)鍵詞：塔式起重機無源防擺控制方法研究

  更多相關(guān)文章： 塔式起重機 無源控制 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 哈密頓系統(tǒng) 反演滑�？刂�

【摘要】：塔式起重機作為一種重要的搬運工具,其工作過程中受到的各種影響因素,會導(dǎo)致定位誤差以及負載擺動,進而降低工作效率,甚至引發(fā)安全事故。塔式起重機系統(tǒng)具有強耦合性、非線性以及欠驅(qū)動性,傳統(tǒng)控制方法難以對其進行有效控制。本文針對塔式起重機防擺控制系統(tǒng),根據(jù)塔式起重機的運行特點,以無源控制理論為基礎(chǔ),并結(jié)合先進的控制方法對塔機的小車位移以及負載擺角進行控制,仿真結(jié)果證明了本文方法能夠達到預(yù)期目的。首先,分析塔式起重機防擺控制研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢,根據(jù)歐拉-拉格朗日方程建立塔式起重機防擺控制系統(tǒng)動力學模型,并對其系統(tǒng)特性進行分析。其次,根據(jù)塔式起重機運行特點,把起重機運動分為變幅運動和回轉(zhuǎn)運動兩部分。根據(jù)無源控制理論,分析系統(tǒng)能量、建立能量函數(shù)以及對能量函數(shù)進行參數(shù)修正,設(shè)計無源控制器。在此基礎(chǔ)上采用模糊控制并依靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對隸屬函數(shù)進行學習,設(shè)計無源模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),然后通過仿真結(jié)果證明本方法的有效性。再次,在無源控制基礎(chǔ)上,采用了一種基于無源性的反演滑�？刂品椒ā７囱菘刂埔越�(jīng)過多次選擇的狀態(tài)空間函數(shù)為輸入,通過迭代、反推以及優(yōu)化李雅普諾夫函數(shù)從而完成控制系統(tǒng)的設(shè)計。反演滑�？刂撇粌H利用了滑模變結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強的優(yōu)勢而且結(jié)合了反演控制穩(wěn)定性、動靜態(tài)性能好的特點,實現(xiàn)了小車的精確定位和負載的防擺。最后,對塔式起重機防擺控制系統(tǒng)模型進行勒讓德變換,得到其哈密頓防擺控制系統(tǒng),并設(shè)計互聯(lián)與阻尼配置的無源控制系統(tǒng)。這種方法從能量總和出發(fā),更加形象直觀地體現(xiàn)了系統(tǒng)能量,設(shè)計的控制系統(tǒng)不僅具有能量平衡特性而且具有廣義穩(wěn)定性,能夠很好地滿足定位和防擺的要求。
【關(guān)鍵詞】：塔式起重機 無源控制 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 哈密頓系統(tǒng) 反演滑�？刂�
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究目的與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究狀況10
• 1.2.2 國內(nèi)研究狀況10-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 系統(tǒng)數(shù)學模型及特性分析14-21
• 2.1 系統(tǒng)數(shù)學模型14-19
• 2.2 系統(tǒng)特性分析19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第三章 塔式起重機無源模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)防擺控制21-34
• 3.1 引言21
• 3.2 無源控制理論21-24
• 3.2.1 無源控制理論概念21-24
• 3.2.2 無源控制系統(tǒng)設(shè)計24
• 3.3 模糊控制理論24-26
• 3.4 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制26-29
• 3.4.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)26-27
• 3.4.2 學習算法27-29
• 3.5 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計29-30
• 3.6 仿真研究30-33
• 3.7 本章小結(jié)33-34
• 第四章 塔式起重機無源反演滑�？刂�34-44
• 4.1 引言34
• 4.2 滑�？刂评碚�34-36
• 4.2.1 變結(jié)構(gòu)控制的基本概念35-36
• 4.2.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制的設(shè)計問題36
• 4.3 反演滑�？刂破髟O(shè)計36-38
• 4.3.1 塔式起重機系統(tǒng)模型36-37
• 4.3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計37-38
• 4.4 仿真研究38-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第五章 塔式起重機哈密頓系統(tǒng)的互聯(lián)和阻尼分配無源控制44-56
• 5.1 引言44
• 5.2 哈密頓系統(tǒng)理論44-49
• 5.2.1 歐拉-拉格朗日到哈密頓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化44-46
• 5.2.2 哈密頓系統(tǒng)到端.受控的耗散哈密頓系統(tǒng)46-48
• 5.2.3 PCHD模型的轉(zhuǎn)換48-49
• 5.3 控制系統(tǒng)設(shè)計49-53
• 5.3.1 PCHD模型建立50-51
• 5.3.2 能量成形51-53
• 5.3.3 阻尼注入53
• 5.4 仿真分析53-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-62
• 致謝62-63
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄63-64

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