【摘要】：為了提高橋式起重機有效防擺、快速消擺的能力和工作效率,以橋式起重機的定位和消擺控制為研究對象,在分析了橋式起重機小車運行物理模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)拉格朗日方程建立了橋式起重機運動的非線性數(shù)學模型。針對橋式起重機模型的非線性和不確定性,提出了一種基于非線性優(yōu)化PID控制器的橋式起重機消擺控制方法。該方法采用基于非線性優(yōu)化雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)PID控制器,其內(nèi)環(huán)為擺角環(huán)實現(xiàn)消擺,外環(huán)為位置環(huán)實現(xiàn)位置準停。由仿真結(jié)果可知,基于非線性優(yōu)化PID控制器可以在位置很小的超調(diào)下迅速達到指定位置,同時消除擺動,較好的實現(xiàn)了控制目標。與常規(guī)PID控制器相比,位置環(huán)和擺角環(huán)非線性優(yōu)化PID控制器取得了較好的消擺效果,響應(yīng)速度快,穩(wěn)態(tài)精度更高,并且當?shù)踔刭|(zhì)量和繩長發(fā)生改變時,系統(tǒng)仍有較強的魯棒性。
[Abstract]:In order to improve the ability and working efficiency of effective anti-swing and quick anti-swing of bridge crane, the positioning and anti-swing control of bridge crane is taken as the research object. Based on the analysis of the physical model of bridge crane trolley operation, According to Lagrange equation, the nonlinear mathematical model of bridge crane motion is established. Aiming at the nonlinearity and uncertainty of the bridge crane model, a nonlinear optimal PID controller is proposed to control the swaying of the bridge crane. In this method, a double closed loop PID controller based on nonlinear optimization is used. The inner loop is a pendulum ring to eliminate the pendulum, and the outer loop is a position loop to realize the position quasi stop. The simulation results show that the PID controller based on nonlinear optimization can quickly achieve the specified position with small overshoot, and eliminate the swing, so that the control goal can be achieved well. Compared with the conventional PID controller, the position loop and the pendulum loop nonlinear optimization PID controller have better anti-swing effect, the response speed is faster, the steady-state precision is higher, and the system still has strong robustness when the lifting weight and rope length change.
【作者單位】： 武漢科技大學機械自動化學院;
【基金】：高等學校博士學科點專項科研基金(20124219120001)
【分類號】：TH215

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 杜文正;謝政;童國林;劉陳;;橋式起重機定位和防擺的粒子群算法優(yōu)化PID控制[J];兵工自動化;2012年11期

2 王一丁;李志蜀;林建輝;趙培;;基于Matlab-Simulink-SISO及SRO的電磁軸承PID控制參數(shù)整定[J];計算機應(yīng)用;2008年05期

3 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定位和防擺控制[J];太原科技大學學報;2013年03期

4 馬海峰;丁國富;黃文培;徐寶華;;起重機定位和防擺的變論域模糊控制[J];系統(tǒng)仿真學報;2014年02期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 高武龍;陳志梅;孟文俊;;基于無源性的分數(shù)階控制在起重機防擺中應(yīng)用[J];太原科技大學學報;2014年02期

相關(guān)碩士學位論文 前4條

1 劉振海;改進的PID算法在通信電源監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];遼寧工程技術(shù)大學;2011年

2 向維娜;電磁軸承控制系統(tǒng)設(shè)計及Matlab仿真研究[D];電子科技大學;2011年

3 李蘇銘;磁懸浮轉(zhuǎn)子DSP控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D];武漢理工大學;2009年

4 高武龍;橋式起重機無源防擺與定位控制方法研究[D];太原科技大學;2014年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李小凡;;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定的PID控制器設(shè)計[J];兵工自動化;2009年01期

2 紀志成,薛花,沈艷霞;感應(yīng)電動機無源性控制方法研究[J];電工技術(shù)學報;2005年03期

3 曾昭龍;田凱;李文秀;;艦載特種起重機吊重防擺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID柔順控制[J];彈箭與制導學報;2004年S7期

4 王久和;黃立培;張金龍;夏培容;;一種新的電壓型PWM整流器無源控制器設(shè)計[J];電力自動化設(shè)備;2008年10期

5 李洪興;變論域自適應(yīng)模糊控制器[J];中國科學E輯:技術(shù)科學;1999年01期

6 李洪興,苗志宏,王加銀,李洪興,李洪興;四級倒立擺的變論域自適應(yīng)模糊控制[J];中國科學E輯:技術(shù)科學;2002年01期

7 李洪興,苗志宏,王加銀;非線性系統(tǒng)的變論域穩(wěn)定自適應(yīng)模糊控制[J];中國科學E輯:技術(shù)科學;2002年02期

8 鄭宏;徐紅兵;朱貴平;;變論域自適應(yīng)模糊控制在航機發(fā)電中的應(yīng)用[J];控制理論與應(yīng)用;2008年02期

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

10 李偉;起重機載荷擺振模型的簡化條件及誤差[J];山東建筑工程學院學報;1998年02期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 黃凱;起重機自適應(yīng)智能防擺控制方法及其仿真研究[D];南京林業(yè)大學;2007年

2 鐘斌;基于吊重防搖控制的起重機快速對位關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學;2007年

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 秦娟英,關(guān)軍明,王榮鑄,李育清;參數(shù)自整定模糊PID直流電機調(diào)速系統(tǒng)研究[J];機電設(shè)備;2004年02期

2 伍奎,李潤方,蔣衛(wèi);水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的模糊PID功率調(diào)節(jié)[J];重慶大學學報(自然科學版);2004年05期

3 劉鵬;姚艷;;電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的PID控制及仿真研究[J];機械與電子;2008年03期

4 喬維德;;永磁無刷直流電動機的模糊PID控制研究[J];電氣傳動自動化;2009年02期

5 江秀強;譚飛;;基于PID加校正的導彈縱向回路控制與仿真[J];電子設(shè)計工程;2010年11期

6 王利博;游林儒;岳喜順;;基于自適應(yīng)模糊PID開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)仿真[J];電測與儀表;2011年12期

7 毛陽;涂福泉;張小波;劉小雙;;基于模糊PID控制的步進梁液壓系統(tǒng)改造[J];制造業(yè)自動化;2013年24期

8 楊翠萍;安倫;侯秀梅;靳彬彬;李楊;;模糊PID技術(shù)在水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電源技術(shù);2014年03期

9 張樂;吳金男;畢少杰;;基于模糊PID的直升機模型飛行姿態(tài)控制[J];控制工程;2014年03期

10 楊磊,高曉輝,何平,劉宏;改良神經(jīng)元PID控制在機器人靈巧手驅(qū)動中的應(yīng)用[J];機械與電子;2004年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 趙紅玉;楊鵬;周穎;李永富;;免疫PID控制在溫度自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];2006中國控制與決策學術(shù)年會論文集[C];2006年

2 張立強;楊國來;龔海峰;;基于重復控制補償?shù)碾娨何恢盟欧到y(tǒng)PID控制[A];中國力學學會學術(shù)大會'2005論文摘要集（上）[C];2005年

3 黎啟柏;何厚禮;;電液位置伺服系統(tǒng)的比例-模糊PID控制研究[A];第四屆全國流體傳動與控制學術(shù)會議論文集[C];2006年

4 孫惠杰;;轉(zhuǎn)閥式直接驅(qū)動伺服閥的參數(shù)自調(diào)整模糊PID控制[A];2008年全國開放式分布與并行計算機學術(shù)會議論文集(上冊)[C];2008年

5 舒懷林;;PID控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合及PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性控制系統(tǒng)[A];第十九屆中國控制會議論文集（二）[C];2000年

6 傅允準;張旭;;恒溫室房間溫度PID控制研究[A];制冷空調(diào)新技術(shù)進展——第四屆全國制冷空調(diào)新技術(shù)研討會論文集[C];2006年

7 郭東道;;積分分離的PID控制[A];1994中國控制與決策學術(shù)年會論文集[C];1994年

8 林萍;方文熙;;現(xiàn)代化溫室PID自動控制技術(shù)[A];福建省科協(xié)第五屆學術(shù)年會“依靠科技進步 促進農(nóng)業(yè)機械化”分會場論文集[C];2005年

9 彭天波;劉曉亭;;梯級水電站參數(shù)優(yōu)化模糊PID實時控制模型[A];水電站梯級調(diào)度及自動控制技術(shù)研討會論文集[C];2008年

10 楊霞;高燕;李新葉;;模糊PID控制算法在磁懸浮進給機構(gòu)系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];第十二屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前7條

1 遼寧 姜永剛;修改PID碼收看113°韓星部分加密節(jié)目[N];電子報;2005年

2 山西 楊德印;變頻器PID控制功能的應(yīng)用[N];電子報;2008年

3 安徽 陳曉軍;138°E數(shù)碼低端機修改PID碼方法[N];電子報;2013年

4 吉林 沈洪義;113°E韓星二號的一組PID碼節(jié)目[N];電子報;2004年

5 吉林 沈洪義;修改PID碼收看加密節(jié)目——hao TV[N];電子報;2004年

6 ;PID燃油自動控制新技術(shù)在河南問世[N];今日信息報;2004年

7 百合;輝倫組件通過柏林光伏所PID測試[N];中國電子報;2012年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 余添李;模糊PID技術(shù)在水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];昆明理工大學;2007年

2 張盟盟;基于預測模糊PID的多道次板簧成形電液伺服控制系統(tǒng)研究[D];山東理工大學;2013年

3 周珍珍;基于積分分離模糊PID的開關(guān)磁阻發(fā)電機最大風能跟蹤控制研究[D];湘潭大學;2012年

4 王潤;基于模糊PID的同步發(fā)電機勵磁控制研究[D];昆明理工大學;2012年

5 戴小明;多通道智能PID電液伺服控制系統(tǒng)研究[D];南京航空航天大學;2002年

6 薛艷;電腦鼠模糊PID控制算法研究[D];長安大學;2010年

7 李華琳;基于模糊PID的磁流變減振控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2010年

8 湯玲;主動磁力軸承的模糊PID控制[D];武漢理工大學;2006年

9 姜學寶;基于模糊PID控制理論的雙微機勵磁調(diào)節(jié)器的研制[D];福州大學;2002年

10 肖順根;稀土萃取中模糊自調(diào)整PID的給料流量智能控制系統(tǒng)研究[D];江西理工大學;2009年

，

本文編號：2186526