控制理论与应用
控製理論與應用
공제이론여응용
CONTROL THEORY & APPLICATIONS
2014年
7期
974-980
,共7页
吊车%双摆效应%轨迹规划%状态约束
弔車%雙襬效應%軌跡規劃%狀態約束
조차%쌍파효응%궤적규화%상태약속
cranes%double pendulum effects%motion planning%state constraints
对于欠驱动吊车而言,已有方法大都将负载摆动视为单摆进行处理.然而当吊钩质量相比负载质量不可忽略县负载体积较大时,负载会绕吊钩产生第二级摆动,出现双摆效应,使系统的摆动特性更为复杂,欠驱动度更高,其控制更具挑战性;此外,现有方法均无法保证系统的暂态控制性能.针对这些问题,本文提出了一种基于轨迹规划的消摆定位控制方法.具体而言,本方法所规划的台车轨迹具有解析表达式,且充分考虑系统安全性(摆动幅值)及台车运动的物理约束;通过构造新颖的平坦输出信号,将施加在台车运动和两级摆动上的约束/指标转化为对平坦输出的约束,从而将轨迹规划转化为凸优化问题.该方法能够保证整个过程中系统两级摆动的角度、角速度,台车的速度、加速度、加加速度均保持在设定范围内.通过与已有方法进行仿真对比,可见本方法不仅简单易行,且在工作效率与摆动抑制方面均具有更为良好的控制性能.
對于欠驅動弔車而言,已有方法大都將負載襬動視為單襬進行處理.然而噹弔鉤質量相比負載質量不可忽略縣負載體積較大時,負載會繞弔鉤產生第二級襬動,齣現雙襬效應,使繫統的襬動特性更為複雜,欠驅動度更高,其控製更具挑戰性;此外,現有方法均無法保證繫統的暫態控製性能.針對這些問題,本文提齣瞭一種基于軌跡規劃的消襬定位控製方法.具體而言,本方法所規劃的檯車軌跡具有解析錶達式,且充分攷慮繫統安全性(襬動幅值)及檯車運動的物理約束;通過構造新穎的平坦輸齣信號,將施加在檯車運動和兩級襬動上的約束/指標轉化為對平坦輸齣的約束,從而將軌跡規劃轉化為凸優化問題.該方法能夠保證整箇過程中繫統兩級襬動的角度、角速度,檯車的速度、加速度、加加速度均保持在設定範圍內.通過與已有方法進行倣真對比,可見本方法不僅簡單易行,且在工作效率與襬動抑製方麵均具有更為良好的控製性能.
대우흠구동조차이언,이유방법대도장부재파동시위단파진행처리.연이당조구질량상비부재질량불가홀략현부재체적교대시,부재회요조구산생제이급파동,출현쌍파효응,사계통적파동특성경위복잡,흠구동도경고,기공제경구도전성;차외,현유방법균무법보증계통적잠태공제성능.침대저사문제,본문제출료일충기우궤적규화적소파정위공제방법.구체이언,본방법소규화적태차궤적구유해석표체식,차충분고필계통안전성(파동폭치)급태차운동적물리약속;통과구조신영적평탄수출신호,장시가재태차운동화량급파동상적약속/지표전화위대평탄수출적약속,종이장궤적규화전화위철우화문제.해방법능구보증정개과정중계통량급파동적각도、각속도,태차적속도、가속도、가가속도균보지재설정범위내.통과여이유방법진행방진대비,가견본방법불부간단역행,차재공작효솔여파동억제방면균구유경위량호적공제성능.
