本文關(guān)鍵詞：基于無源性的橋式起重機(jī)防擺控制方法研究

  更多相關(guān)文章： 橋式起重機(jī) 滑�？刂� 無源性 濾波器 李雅普諾夫 LaSalle PD控制

【摘要】：起重機(jī)防擺系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜多變的非線性欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。由于其多變量、強(qiáng)耦合的物理特性，成為非線性研究領(lǐng)域里一個(gè)典型的研究對(duì)象。本文將利用起重機(jī)系統(tǒng)無源性的特點(diǎn)，和滑模變結(jié)構(gòu)控制及濾波器相結(jié)合在二維，三維空間分別對(duì)起重機(jī)的定位和防擺進(jìn)行了研究，構(gòu)造出簡(jiǎn)單易行且能夠抵抗外界干擾的控制策略，為起重機(jī)的定位和防擺提供了重要的理論依據(jù)和實(shí)際指導(dǎo)意義。 首先，將滑模變結(jié)構(gòu)控制理論和無源控制結(jié)合，構(gòu)造滑模面，將拉格朗日方程改為關(guān)于滑模面的一階微分方程，，利用系統(tǒng)無源性的特性，將滑模面作為輸出，附加控制作為輸入，構(gòu)造了閉環(huán)非線性反饋控制器，該控制器具有對(duì)參數(shù)攝動(dòng)的“完全自適應(yīng)的特點(diǎn)”，提高了系統(tǒng)的魯棒性，消除小車在定位過程中的超調(diào)現(xiàn)象，同時(shí)使負(fù)載在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到防擺的目的。 其次，基于含有系統(tǒng)能量的李雅普諾夫函數(shù)，在全局漸進(jìn)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，構(gòu)造無源反饋控制器，利用用濾波器的跟蹤特性，將其輸出代替小車的反饋速度，只需利用小車位移的反饋信息，達(dá)到小車定位和防擺的控制效果，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了控制器的設(shè)計(jì)，減小了控制成本，降低了起重機(jī)操作過程的復(fù)雜度。 再次，針對(duì)起重機(jī)出現(xiàn)三維空間的擺動(dòng)時(shí)，分析系統(tǒng)在三維空間的無源性，修正系統(tǒng)能量函數(shù)，利用無源性無奇異點(diǎn)，控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，魯棒性強(qiáng)的控制特點(diǎn)，構(gòu)造反饋PD控制器。將該控制器應(yīng)用到起重機(jī)起吊過程中，具有比較強(qiáng)的抗干擾能力,實(shí)現(xiàn)了短時(shí)間定位和防擺的控制目的。
【關(guān)鍵詞】：橋式起重機(jī) 滑�？刂� 無源性 濾波器 李雅普諾夫 LaSalle PD控制
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP273;TH215
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 論文研究目的及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究狀況10-12
• 1.3 本課題研究?jī)?nèi)容12-15
• 第二章 橋式起重機(jī)的無源滑�？刂�15-33
• 2.1 引言15-16
• 2.2 數(shù)學(xué)模型分析16-17
• 2.3 滑模控制器設(shè)計(jì)17-21
• 2.4 無源性控制方法21-24
• 2.5 起重機(jī)的無源滑�？刂�24-25
• 2.6 仿真研究25-31
• 2.7 小結(jié)31-33
• 第三章 基于位置反饋的橋式起重機(jī)無源控制33-43
• 3.1 引言33-34
• 3.2 系統(tǒng)無源性分析34-35
• 3.3 控制算法設(shè)計(jì)35-37
• 3.3.1 李雅普諾夫直接法35-36
• 3.3.2 濾波器設(shè)計(jì)36-37
• 3.4 系統(tǒng)穩(wěn)定分析37
• 3.5 仿真研究37-42
• 3.6 小結(jié)42-43
• 第四章 基于無源性的三維橋式起重機(jī)防擺控制43-53
• 4.1 引言43
• 4.2 三維起重機(jī)系統(tǒng)模型分析43-46
• 4.3 系統(tǒng)無源性分析46-48
• 4.4 仿真研究48-52
• 4.5 小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄61-62

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：997615