本文關(guān)鍵詞：基于粒子群模糊滑�？刂频娜S橋式吊車系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 粒子群 變論域 防擺與定位 三維吊車

【摘要】：三維橋式吊車具有結(jié)構(gòu)簡單、負(fù)載能力強(qiáng)、操作方便、占地面積小和運(yùn)送效率高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于港口、車間、倉庫和工地等工業(yè)場所。吊車系統(tǒng)是一種欠驅(qū)動、非線性系統(tǒng),對三維橋式吊車控制問題的研究有助于促進(jìn)欠驅(qū)動系統(tǒng)的控制理論發(fā)展,也有助于研究一般非線性系統(tǒng)的控制方法。 為了實現(xiàn)三維橋式吊車的快速準(zhǔn)確地定位控制與穩(wěn)定的防擺控制,本文做了以下工作： 1利用拉格朗日方法建立了吊車的三維模型,從而比先前的二維模型更加精確、更有使用價值；在平衡點把模型線性化處理,分析了吊車模型的能控性與能觀性；分別建立了二維模型與一維模型并且線性化處理,為簡單仿真研究及實物實驗做了必要的準(zhǔn)備工作。 2因為PID控制器應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡單、具有魯棒性,PSO算法計算效率高、易于編程實現(xiàn),所以把兩者結(jié)合起來,設(shè)計出了PSO-PID控制器。通過仿真實驗證明了PSO-PID控制器比傳統(tǒng)PID控制器能使三維吊車更加快速的定位并且起到了防止運(yùn)行過程中擺動過大的作用。 3針對需要解決的定位問題與防擺問題,把滑模控制、模糊控制、變論域自適應(yīng)控制和粒子群優(yōu)化算法相結(jié)合,提出了一種新的基于粒子群優(yōu)化的自適應(yīng)模糊滑模控制器(Adaptive Fuzzy Sliding Mode Controller Based on Particle Swarm Optimization, PSO-AFSMC)。仿真結(jié)果表明,吊車的擺角更小且穩(wěn)定、定位更加快速準(zhǔn)確且無超調(diào)。在相同條件下,PSO-AFSMC控制器的性能均優(yōu)于AFSMC控制器、PSO-PID控制器及傳統(tǒng)PID控制器的性能。
【關(guān)鍵詞】：粒子群 變論域 防擺與定位 三維吊車
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH21;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 吊車建模研究9-10
• 1.2.2 控制算法研究10-12
• 1.2.3 運(yùn)動規(guī)劃研究12
• 1.2.4 需要解決問題12-13
• 1.3 本文的主要工作13-14
• 2 建立三維吊車模型及分析能控能觀性14-23
• 2.1 建立三維模型15-21
• 2.1.1 建立吊車模型坐標(biāo)系15-16
• 2.1.2 吊車的動力學(xué)方程組16-17
• 2.1.3 吊車模型的矩陣形式17-19
• 2.1.4 線性化三維模型19-20
• 2.1.5 分析能控能觀性20-21
• 2.2 建立二維模型21
• 2.3 建立一維模型21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 三維吊車的PSO-PID控制23-31
• 3.1 PSO算法23-24
• 3.2 PSO-PID控制器設(shè)計24-26
• 3.3 PSO優(yōu)化過程26-27
• 3.4 仿真結(jié)果27-30
• 3.4.1 PSO優(yōu)化結(jié)果分析27-28
• 3.4.2 PSO-PID與PID對比28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 4 粒子群優(yōu)化的自適應(yīng)模糊滑模控制31-39
• 4.1 滑�？刂�31-33
• 4.1.1 滑�？刂平榻B31-32
• 4.1.2 滑模控制系統(tǒng)32
• 4.1.3 滑�？刂破�32-33
• 4.2 模糊控制33-35
• 4.2.1 模糊控制介紹33
• 4.2.2 模糊控制系統(tǒng)33
• 4.2.3 模糊控制器33-35
• 4.3 變論域自適應(yīng)模糊控制35-37
• 4.3.1 變論域自適應(yīng)模糊控制介紹35
• 4.3.2 變論域自適應(yīng)模糊控制器35-37
• 4.4 粒子群優(yōu)化的自適應(yīng)模糊滑模控制37-38
• 4.5 本章小結(jié)38-39
• 5 三維吊車的PSO-AFSMC控制39-52
• 5.1 建立系統(tǒng)仿真模型39-40
• 5.2 PSO-AFSMC控制器設(shè)計40-43
• 5.2.1 AFSMC控制器設(shè)計40-42
• 5.2.2 PSO-AFSMC控制器設(shè)計42-43
• 5.3 仿真結(jié)果43-51
• 5.3.1 PSO-AFSMC與AFSMC對比43-47
• 5.3.2 PSO優(yōu)化結(jié)果分析47-48
• 5.3.3 PSO-AFSMC與PSO-PID對比48-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況56-57
• 致謝57-58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐志成;張建明;王樹青;;一種新型的PID控制器參數(shù)優(yōu)化整定方法[J];電氣自動化;2005年03期

2 李洪興;模糊控制的插值機(jī)理[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);1998年03期

3 高丙團(tuán);陳宏鈞;張曉華;;龍門吊車系統(tǒng)的動力學(xué)建模[J];計算機(jī)仿真;2006年02期

4 華克強(qiáng),高淑玲,朱齊丹;吊車防擺技術(shù)的研究[J];控制理論與應(yīng)用;1992年06期

5 李洪興;Fuzzy控制的本質(zhì)與一類高精度Fuzzy控制器的設(shè)計[J];控制理論與應(yīng)用;1997年06期

6 王偉,易建強(qiáng),趙冬斌,劉殿通;基于滑模方法的橋式吊車系統(tǒng)的抗擺控制[J];控制與決策;2004年09期

7 王偉,易建強(qiáng),趙冬斌,劉殿通;橋式吊車系統(tǒng)的分級滑�？刂品椒╗J];自動化學(xué)報;2004年05期

8 孫寧;方勇純;王鵬程;張雪波;;欠驅(qū)動三維橋式吊車系統(tǒng)自適應(yīng)跟蹤控制器設(shè)計[J];自動化學(xué)報;2010年09期

9 李洪興;從模糊控制的數(shù)學(xué)本質(zhì)看模糊邏輯的成功──關(guān)于“關(guān)于模糊邏輯似是而非的爭論”的似是而非的介入[J];模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué);1995年04期

10 鄒軍,陳志堅;橋式起重機(jī)水平運(yùn)行及抓斗防擺規(guī)律研究[J];山東大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1998年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 高丙團(tuán);一類欠驅(qū)動機(jī)械系統(tǒng)的非線性控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

2 馬博軍;欠驅(qū)動非線性橋式吊車自動控制系統(tǒng)研究[D];南開大學(xué);2009年

，

本文編號：1014428