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原文传递基于欠驱动桥式起重机的有限时间跟踪控制方法

专利名称：	基于欠驱动桥式起重机的有限时间跟踪控制方法
摘要：	本发明公开了一种基于欠驱动桥式起重机的有限时间跟踪控制方法，包括步骤1：建立欠驱动桥式起重机的动力学模型；步骤2：引入控制输入并得出u与实际控制输入F_a之间的关系；步骤3：设计欠驱动桥式起重机的虚拟控制器，并最终得到新的控制器u；步骤4：将新的控制器u输入欠驱动桥式起重机的控制系统，对系统控制输入量F_a进行控制。本发明基于欠驱动桥式起重机的有限时间跟踪控制方法，其能在有限的时间内使欠驱动桥式起重机的运动跟踪理想目标轨迹，保证欠驱动桥式起重机快速移动至目标位置，且运动过程中负载摆动幅度在10°以内。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	迪比（重庆）智能科技研究院有限公司
发明人：	宋永端;刘秀兰;邬小方;赖俊峰;黄秀才
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810542451.6
公开号：	CN108726380A
代理机构：	重庆信航知识产权代理有限公司 50218
代理人：	吴彬
分类号：	B66C13/18(2006.01)I;B66C13/06(2006.01)I;B;B66;B66C;B66C13;B66C13/18;B66C13/06
申请人地址：	401233 重庆市长寿区新市街道新民路6
主权项：	1.一种基于欠驱动桥式起重机的有限时间跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立欠驱动桥式起重机的动力学模型：上式中：M为吊车质量，单位为kg；m_c为负载质量，单位为kg；L为吊绳的长度，单位为m；x为吊车位移，单位为m；为x的二阶导数；θ为吊绳的摆角，单位为rad；为θ的二阶导数；F_a为控制输入量，单位为N；f_x为摩擦力，单位为N；g为重力加速度，单位为m/s²；步骤2：引入控制输入并定义辅助信号如下：可知u与实际控制输入之间的关系为：得到吊车数学模型如下：由于L一般为10米，且要求负载摆动幅度在10°以内，因此由此将数学模型(3)转化为：坐标变换：定义误差z1＝y‑yrzi＝xi‑αid,i＝2,3,4yi＝αid‑αi‑1,i＝2,3,4yr为理想轨迹，αid是理想的虚拟控制器，则x1＝z1+yrxi＝zi+yi+αi‑1,i＝2,3,4采用了具有分数阶的一阶滤波器动态面控制方法，其中滤波器的形式如下：上式中，h＝(2s‑1)/(2s+1),s∈Z+/{1}，τi+1是时间常数，αi是滤波器的输入，αi+1,d是滤波器的输出。步骤3：设计欠驱动桥式起重机的虚拟控制器如下：上式中：c_i＞0为设计参数；z_i是误差；为y_r的导数；为α_id的导数；最终得到新的控制器u：步骤4：将新的控制器u输入欠驱动桥式起重机的控制系统，对系统控制输入量Fa进行控制。
所属类别：	发明专利

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