【摘要】：為了提高橋式起重機(jī)有效防擺、快速消擺的能力和工作效率,以橋式起重機(jī)的定位和消擺控制為研究對(duì)象,在分析了橋式起重機(jī)小車運(yùn)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(jī)運(yùn)動(dòng)的非線性數(shù)學(xué)模型。針對(duì)橋式起重機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)消擺,外環(huán)為位置環(huán)實(shí)現(xiàn)位置準(zhǔn)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(dá)到指定位置,同時(shí)消除擺動(dòng),較好的實(shí)現(xiàn)了控制目標(biāo)。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(dāng)?shù)踔刭|(zhì)量和繩長發(fā)生改變時(shí),系統(tǒng)仍有較強(qiáng)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(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】：高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20124219120001)
【分類號(hào)】：TH215

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2186526