基于轨迹在线规划的桥式吊车高效消摆控制方法技术

基于轨迹在线规划的桥式吊车高效消摆控制方法。该方法包括：构造一个摆角消除环节，可有效地抑制负载的大幅度摆动，并快速地消除台车到达目标位置之后负载的残余摆角；将摆角消除环节与定位参考轨迹以线性方式组合在一起，生成最终轨迹，可保证台车的精确定位，同时能够有效地消除负载的摆角与残余摆角。相比已有的吊车轨迹规划技术，该方法可在线地生成消摆轨迹，其简单易行、在线运算量小、台车运送效率高、消摆速度快，非常适用于吊车系统的实时控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于欠驱动机器人的轨迹规划
，特别是涉及一种通过轨迹在线规划消除桥式吊车摆动的方法。
技术介绍
现如今，机器人已广泛应用于工业加工、装配、家庭服务等领域。从机械学的角度看，机器人是由移动与旋转关节经有机组合而形成的系统。对于机器人而言，如果它的自由度与其独立的控制输入维数相等，则称其为完全驱动机器人(fully-actuated robots);若部分关节不可驱动，则称其为欠驱动机器人(underactuated robots) 。机器人的控制方式可分为镇定控制策略与轨迹跟踪控制策略两种。对于后者而言，可方便地将控制指标(如工作效率等)融入到轨迹规划中，然后设计合适的跟踪控制器使机器人关节跟踪这些轨 迹，从而实现控制目标。合理的轨迹规划不仅可优化关节的运动，提高系统的工作效率，还能减轻控制器的负担，取得优于镇定策略的控制效果。桥式吊车可看作一种特殊的欠驱动机器人，其中，台车可看作是移动关节，吊绳可看作是旋转关节，负载则为相应的末端执行器。相应地，吊车的控制目标是将末端执行器(负载)运送到目标位置处。针对吊车系统，目前研究人员已经提出了大量的镇定控制方法-。然而，根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于轨迹在线规划的桥式吊车高效消摆控制方法，其特征在于该方法包括：第1、轨迹规划方案由于桥式吊车的欠驱动特性，无法为负载的运动进行规划，因而常规工业机器人的轨迹规划方法不适用于吊车系统；为此，提出一种全新的桥式吊车在线轨迹规划方案；要规划的加速度轨迹具有如下表达式：x··c(t)=x··r(t)+ρ(θ,θ·)---(4)式中，t表示时间，变量后面(t)表示该变量为关于时间的变量，第一部分为定位参考加速度轨迹，用来保证台车的精确定位；第二部分则表示摆角消除环节...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方勇纯，孙宁，张一淳，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：