一种基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法技术

技术编号:42690306 阅读:26 留言:0更新日期:2024-09-10 12:39
本发明专利技术属于五自由度塔式起重机控制技术领域,具体涉及一种基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,包括:步骤S1,通过拉格朗日方法构建起重机的动力学模型;步骤S2,设计性能边界,性能边界通过一组三阶滤波器获取,构建性能边界调整规则和约束矩阵函数;步骤S3,将实际位置与期望位置的差作为位置误差,通过耦合载荷摆角向量和位置误差构建第一个误差函数;根据第一个误差函数、约束矩阵函数、载荷摆角速度向量和期望位置的变化量构建虚拟控制器;步骤S4,将驱动状态量的变化量与虚拟控制器的差作为第二个误差函数;根据第一个误差函数、第二个误差函数和虚拟控制器构建实际控制器。本技术方案同步定位效果好、防摆能力好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于五自由度塔式起重机控制,具体涉及一种基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法


技术介绍

1、塔式起重机以其高承载能力和灵活性在工程建设中发挥着非常重要的作用。在实际的工作环境下,由于风阻等外部不可控因素的影响,系统在运行过程中的稳定性和效率可能会下降,甚至可能失控,因此有必要将系统的各个状态约束在安全限度内。对于塔式起重机系统而言,其具有欠驱动的特性,因而同时实现驱动状态(悬臂、小车和绳索)的快速精确跟踪和非驱动状态(荷载的两个方向的摆角)的防摆是一个挑战。

2、衡量塔式起重机控制器控制效果的两个重要指标是跟踪误差精度(悬臂、小车和绳索长度的实际值与期望值的正差值)和荷载在两个方向上的摆动幅度。针对塔式起重机系统的约束控制方法主要可以分为漏斗控制、障碍lyapunov函数和预设性能。已有的约束控制方法大多是将状态约束转换为误差约束进行设计,很难实现对非驱动状态的约束控制,并且很少应用到塔式起重机系统。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是弥补现有技术的不足,提供一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:步骤S1中,所述五自由度塔式起重机的动力学模型为:

3.根据权利要求2所述的基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:步骤S1中,记:

4.根据权利要求3所述的基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:步骤S2中,所述性能边界为:

5.根据权利要求4所述的基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:步骤S3中,所述位置误差为

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【技术特征摘要】

1.一种基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:步骤s1中,所述五自由度塔式起重机的动力学模型为:

3.根据权利要求2所述的基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:步骤s1中,记:

4.根据权利要求3所述的基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:步骤s2中,所述性能边界为:

5.根据权利要求4所述的基于动态约束控制的五自由度塔式起重机控制方法,其特征是:步骤s...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘存根张志伟李元新刘晓平刘娜李宁马国辉
申请(专利权)人:山东建筑大学
类型:发明
国别省市:

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