發(fā)布時(shí)間：2017-05-09 05:44

  本文關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)無源防擺與定位控制方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：橋式起重機(jī)廣泛應(yīng)用于港口碼頭、生產(chǎn)車間、建筑工地和工業(yè)倉庫等工況復(fù)雜的場所，不僅要求小車快速搬運(yùn)貨物到達(dá)目的地，實(shí)現(xiàn)小車的準(zhǔn)確定位，而且要求在搬運(yùn)過程中，貨物擺角盡量小，到達(dá)目的地后迅速為零。但因受到速度變化和風(fēng)力、摩擦等因素的影響，貨物的擺動(dòng)常常發(fā)生，使得生產(chǎn)效率降低同時(shí)也存在一定安全隱患。本文針對橋式起重機(jī)系統(tǒng)，從系統(tǒng)的能量入手，利用系統(tǒng)的無源性特點(diǎn)，充分吸收分?jǐn)?shù)階控制理論、滑�？刂评碚摷盀V波器等方法的優(yōu)點(diǎn)，研究了基于無源控制的防擺與定位控制方法，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的有效防擺和小車、繩長的準(zhǔn)確定位。 首先，本文歸納與總結(jié)了橋式起重機(jī)防擺與定位問題的研究現(xiàn)狀，分析了橋式起重機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和受力情況，利用歐拉-拉格朗日方程建立了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型，，并對系統(tǒng)的非線性特性進(jìn)行了分析。 其次，通過對系統(tǒng)進(jìn)行無源性分析，考慮摩擦的影響，構(gòu)造了控制李雅普諾夫函數(shù)，研究了一種無源分?jǐn)?shù)階控制器應(yīng)用于二維起重機(jī)系統(tǒng)。在比較分析后，尋找到該控制器參數(shù)γ的最佳應(yīng)用區(qū)間，并通過與無源PD控制器比較發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)獲得了更好的控制性能。 再次，針對三維橋式起重機(jī)系統(tǒng)，研究了一種無源滑�？刂品椒�。該方法通過對所建立的歐拉-拉格朗日誤差系統(tǒng)施加反饋輸入補(bǔ)償，重新定義輸出信號，使得誤差信號漸近收斂，在系統(tǒng)無源性分析后，構(gòu)造了相應(yīng)的控制李雅普諾夫函數(shù)，設(shè)計(jì)了一種無源滑�？刂破�(passive-basedcontrolslidingmodecontroller，PBC-SMC)，使得系統(tǒng)漸近穩(wěn)定，并實(shí)現(xiàn)了有效防擺和準(zhǔn)確定位。 最后，為了進(jìn)一步改善系統(tǒng)的控制效果，將低通濾波器加在PBC-SMC控制器的輸出端，得到低通PBC-SMC控制器，將其應(yīng)用于變繩長系統(tǒng)和定繩長系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，該方法使得系統(tǒng)具有更好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能，并消除了殘余振蕩。
【關(guān)鍵詞】：橋式起重機(jī) 無源控制 分?jǐn)?shù)階 滑�？刂� 濾波器 防擺與定位
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH215
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 論文研究目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況11-15
• 1.2.1 軌跡跟蹤12
• 1.2.2 鎮(zhèn)定控制12-14
• 1.2.3 智能控制14-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)15-18
• 第二章 橋式起重機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及其非線性特性分析18-24
• 2.1 引言18-19
• 2.2 動(dòng)力學(xué)模型19-22
• 2.2.1 三維動(dòng)力學(xué)模型19-21
• 2.2.2 二維動(dòng)力學(xué)模型21-22
• 2.3 非線性特性22-23
• 2.4 小結(jié)23-24
• 第三章 基于無源性的分?jǐn)?shù)階控制方法24-38
• 3.1 引言24-25
• 3.2 無源控制理論25-28
• 3.2.1 無源性25
• 3.2.2 李雅普諾夫穩(wěn)定定理25-27
• 3.2.3 拉塞爾不變集定理27-28
• 3.3 分?jǐn)?shù)階控制理論28-29
• 3.4 控制器設(shè)計(jì)29-31
• 3.4.1 系統(tǒng)無源性分析29-30
• 3.4.2 分?jǐn)?shù)階控制器30-31
• 3.5 仿真研究31-37
• 3.6 小結(jié)37-38
• 第四章 基于無源性的滑�？刂品椒�38-50
• 4.1 引言38-39
• 4.2 滑�？刂评碚�39-42
• 4.2.1 基本原理39-40
• 4.2.2 動(dòng)態(tài)品質(zhì)與控制律40-41
• 4.2.3 抖振現(xiàn)象41-42
• 4.3 Euler-Lagrange誤差系統(tǒng)42-44
• 4.3.1 三維空間系統(tǒng)模型42-43
• 4.3.2 閉環(huán)誤差系統(tǒng)及其無源性分析43-44
• 4.4 控制器設(shè)計(jì)44-45
• 4.5 仿真研究45-49
• 4.6 小結(jié)49-50
• 第五章 基于濾波器的無源滑�？刂品椒�50-60
• 5.1 引言50
• 5.2 濾波器50-51
• 5.3 系統(tǒng)模型51-52
• 5.3.1 二維變繩長系統(tǒng)51-52
• 5.3.2 二維定繩長系統(tǒng)52
• 5.4 控制器設(shè)計(jì)52-54
• 5.4.1 PBC-SMC控制器52
• 5.4.2 低通PBC-SMC控制器52-54
• 5.5 仿真研究54-58
• 5.6 小結(jié)58-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蘇晴;盧耀祖;張氫;;岸邊集裝箱起重機(jī)防搖及定位控制研究[J];機(jī)電一體化;2008年02期

2 蔣理;陳樹廣;;基于模糊控制的橋式起重機(jī)定位防擺研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2009年06期

3 楊斌;劉惠康;代文蕤;;橋式起重機(jī)防擺控制器的設(shè)計(jì)[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2012年01期

4 董明曉;梅雪松;鄭康平;張明勤;張桂青;;有限沖擊最優(yōu)時(shí)滯濾波器抑制起重機(jī)載荷殘留擺動(dòng)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年04期

5 王曉軍;邵惠鶴;;魯棒最優(yōu)隨機(jī)時(shí)滯濾波器的頻域設(shè)計(jì)方法[J];控制與決策;2006年10期

6 牟麗君;高存臣;李娟;;一類受擾時(shí)滯離散系統(tǒng)的滑模跟蹤控制[J];控制與決策;2008年08期

7 杜文正;童國林;強(qiáng)寶民;王衛(wèi)輝;謝政;;基于模糊自適應(yīng)PID控制器的橋式起重機(jī)定位與防擺控制研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2012年22期

8 杜文正;謝政;童國林;;基于粒子群優(yōu)化算法的橋式起重機(jī)PID控制參數(shù)優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)測量與控制;2013年02期

9 羅俊堯;陳志梅;孟文俊;;基于遺傳算法的三維起重機(jī)滑�？刂品椒ㄑ芯縖J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2011年09期

10 李彭安;陳志梅;孟文俊;張井崗;;基于無源性的三維橋式起重機(jī)定位和防擺控制[J];太原科技大學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姜宇;欠驅(qū)動(dòng)質(zhì)量矩飛行器的控制設(shè)計(jì)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)無源防擺與定位控制方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：351832