桥式吊车系统APD-SMC控制器、桥式吊车系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种桥式吊车系统APD‑SMC控制器、桥式吊车系统及控制方法，其中，桥式吊车系统APD‑SMC控制器，所述桥式吊车系统包括台车、桥架和负载；定义台车的目标位置为pd，由台车的位移x和负载关于竖直方向上的摆角θ构成状态向量，进而得到桥式吊车系统的状态方程；再通过引入复合函数ξx、辅助函数、滑模面s以及双曲正切函数，得到桥式吊车系统APD‑SMC控制器。本发明专利技术通过增强台车位移与负载摆角之间的耦合关系，提升了系统的暂态控制性能。

Overhead crane system APD SMC controller, overhead crane system and control method

The invention discloses a system of bridge crane, bridge crane APD SMC control system and control method, the system of bridge crane APD SMC controller, the system of bridge crane trolley, including bridge and load; the definition of the target position for P car

【技术实现步骤摘要】
桥式吊车系统APD-SMC控制器、桥式吊车系统及控制方法
本专利技术属于桥式吊车控制领域，尤其涉及一种桥式吊车系统APD-SMC控制器、桥式吊车系统及控制方法。
技术介绍
近几十年来，桥式吊车控制方法的研究成为了现代工业领域中研究的热点之一。为提高吊车的工作效率，要求台车尽快地将负载运送至目标位置。然而，台车的加速、减速以及外部扰动的存在都不可避免的引起负载的摆动。负载的摆动会严重影响台车的定位精度进而降低整个系统的控制性能。并且，负载的摆动易发生伤亡事故或损害周围的建筑物。因此，为提高桥式吊车系统的工作效率与安全性能，高性能控制方法的研究是必需的。为实现台车的定位以及负载摆动的抑制与消除，国内外众多学者提出了一系列的控制方法。这些控制方法可粗略地分为：开环控制方法以及闭环控制方法。开环控制方式是通过改变输入命令信号来实现负载摆动的消除的，闭环控制方法是通过反馈系统的状态向量来完成跟踪或者调节控制的。众所周知，开环控制方法不需要测量负载的摆角，因此简单可行、成本低、并且易于实现是其一大亮点。通过使用有限脉冲响应滤波器(FIR)以及无限脉冲响应滤波器(IIR)，大量的滤波器应用于桥式吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥式吊车系统APD‑SMC控制器，所述桥式吊车系统包括台车、桥架和负载；其特征在于，定义台车的目标位置为p

【技术特征摘要】
1.一种桥式吊车系统APD-SMC控制器，所述桥式吊车系统包括台车、桥架和负载；其特征在于，定义台车的目标位置为pd，由台车的位移x和负载关于竖直方向上的摆角θ构成状态向量进而得到桥式吊车系统的状态方程；再通过引入复合函数ξx、辅助函数、滑模面s以及双曲正切函数，得到桥式吊车系统APD-SMC控制器；所述桥式吊车系统APD-SMC控制器的表达式为：其中：P＝[mx+mpf0rxkrx]；eξ＝ξx-pd；其中，F为控制输入；kp,分别为正的比例控制增益和正的微分控制增益；代表正的SMC控制增益；表示P的在线估计，P表示未知的系统参数向量；mx和mp分别表示台车质量及负载质量；f0rx,ε,表示摩擦力相关的系数；表示可在线计算的q与相关向量；表示滑动常数；代表正的控制增益。2.如权利要求1所述的桥式吊车系统APD-SMC控制器，其特征在于，在P在线估计得到的过程中，由如下的更新率获得：其中，为对角正定更新矩阵。3.如权利要求1所述的桥式吊车系统APD-SMC控制器，其特征在于，桥式吊车系统的状态方程为：其中，代表惯性矩阵，其具体表达形式为：代表向心-柯氏力矩阵，其具体表达形式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：马昕，张梦华，宋锐，荣学文，田新诚，田国会，李贻斌，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37