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Fa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Fa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;mc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;Fa为控制输入量,单位为N;fx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:ci>0为设计参数;zi是误差;为yr的导数;为αid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 |