控制与决策

作者：石怀涛,姚福星,白晓天,何劝云,佟圣皓

单位：沈阳建筑大学 机械工程学院,沈阳 110168$ $,,沈阳建筑大学 机械工程学院,沈阳 110168$ $,,沈阳建筑大学 机械工程学院,沈阳 110168$ $,,中国建筑科学研究院有限公司 建筑机械化研究分院,河北 廊坊 065000,,沈阳建筑大学 机械工程学院,沈阳 110168$ $,

关键词：桥式起重机;负载落吊;鲁棒性;Lyapunov方法;非线性控制;防摆控制

基金：国家重点研发计划项目(2017YFC0703903,2017YFC0703906-03)；住建部科技计划项目(2019-K-080)；国家自然科学基金项目(51705341,51905357).

针对欠驱动桥式起重机在自动化驾驶研究中负载升/落吊运动与台车水平位移联动时,负载摆动抑制效果和控制性能不能满足实际工程需要,易造成安全事故的问题,提出一种基于能量分析的桥式起重机联动系统非线性耦合防摆控制器.采用非线性耦合控制方法,构造新型储能函数,设计出非线性耦合防摆控制器.利用LaSalle不变性原理和Lyapunov方法对该闭环反馈系统稳定性进行严格的数学分析.理论推导、仿真与实验结果表明:相比于非线性跟踪控制器和局部反馈线性化控制器,所提非线性耦合防摆控制器具有更佳的控制性能,不仅提高了负载的吊运效率,而且能够有效抑制和快速消除负载摆角;在添加外部扰动的情况下,仍能取得良好的控制效果,具有较强的鲁棒性,为桥式起重机联动系统提供了一种新的防摆控制方法.

来源：2021年第12期

《控制与决策》期刊编辑部

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