起重机最优消摆对策 被引量：11

1

作者 李伟 张桂青 《山东建筑工程学院学报》 1998年第3期41-46,共6页

起重机在运行过程中其载荷连同缆绳会产生弱阻尼摆振，影响载荷就位精度和生产效率。目前最优控制技术和电机无级调速技术的迅速发展，提供了经过连续改变起重机运行速度来消除摆振的可能性。本文根据以前提出的载荷摆振模型，采用极点... 起重机在运行过程中其载荷连同缆绳会产生弱阻尼摆振，影响载荷就位精度和生产效率。目前最优控制技术和电机无级调速技术的迅速发展，提供了经过连续改变起重机运行速度来消除摆振的可能性。本文根据以前提出的载荷摆振模型，采用极点配置技术，以积分二次型指标提出了最优消摆对策，同时实现了消除摆振、提高运行速度两个目标。模拟实验证明，在起动和制动过程中，载荷只摆动一次其幅值就被消除９５％。 展开更多

关键词 起重机 摆振 最优控制

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科研和实验用起重机的研究 被引量：1

2

作者 李伟 何淑娟 李萍 《山东建筑工程学院学报》 2002年第2期61-65,共5页

设计了一种研究、实验用的起重机模型 ,可以供研究者或学生在工业控制计算机上设置系统参数 ,进行起重机运行控制实验、载荷消摆研究。该实验装置由工业控制计算机控制、变频器调速、链轮链条传动。可以即时绘出运行曲线图、打印出实验... 设计了一种研究、实验用的起重机模型 ,可以供研究者或学生在工业控制计算机上设置系统参数 ,进行起重机运行控制实验、载荷消摆研究。该实验装置由工业控制计算机控制、变频器调速、链轮链条传动。可以即时绘出运行曲线图、打印出实验数据。建设机械的自动控制已经处于起步阶段 。 展开更多

关键词 自动控制 起重机 消摆 实验模型

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桥式卸船机抓斗止摆最优控制 被引量：1

3

作者 王安琦 冯刚 李剑中 《太原重型机械学院学报》 2002年第4期293-296,共4页

文章论述桥式卸船机抓斗的摆动是影响桥式卸船机工作效率的主要因素 ,也是桥式卸船机设计和使用中的重要问题 ,文章对抓斗的摆动进行了分析 ,列出运动方程 ,并介绍对其进行优化的方法 。

关键词 桥式卸船机 抓斗防摆 最优控制

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吊装机械臂末端吊具防摇控制的实验研究 被引量：2

4

作者 卢凯 王挺 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第12期1776-1783,共8页

在起重机的吊装过程中,吊装机械臂吊重的摇摆会造成吊装装卸效率低下,同时也会带来极大的安全隐患,为此,以平面三连杆式吊装机械臂为例,对其运行过程中末端吊具的防摇问题进行了实验研究。首先,建立了平面三自由度机械臂的运动模型,推... 在起重机的吊装过程中,吊装机械臂吊重的摇摆会造成吊装装卸效率低下,同时也会带来极大的安全隐患,为此,以平面三连杆式吊装机械臂为例,对其运行过程中末端吊具的防摇问题进行了实验研究。首先,建立了平面三自由度机械臂的运动模型,推导了其末端的速度公式;然后,提出了一种常规PID与模糊神经网络相结合的控制方法,以此消减了吊载的摇摆;阐述了控制系统所采用的模糊神经网络控制器的结构和算法,运用BP算法的带动量因子调整参数和权值,提高了神经网络的学习速度;最后,在Simulink中对控制系统进行了仿真分析,并在某抓取机械臂实验平台上进行了实物防摇实验,对比分析了实验与仿真结果。研究结果表明:基于模糊神经网络控制的吊装机械臂防摇效果更好,能使吊具抓手定位精度更高;相对于常规PID控制,该方法超调量小,调节时间缩短了28.6%,吊具最大摆角降低了59.2%。 展开更多

关键词 自行式起重机 平面三自由度机械臂 吊具防摇 模糊控制 神经网络 吊具抓手定位精度

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欠驱动岸边集装箱起重机防摆控制方法研究综述 被引量：1

5

作者 刘林山 《自动化与仪器仪表》 2014年第11期37-39,共3页

针对控制领域的研究热点之一非线性、欠驱动岸边集装箱起重机防摆控制问题,从欠驱动系统的概念和岸边集装箱起重机动力学模型出发,详细分析研究的必要性、国内外研究现状和难点。最后,分析现有控制方法存在的主要问题,并对岸边集装箱起... 针对控制领域的研究热点之一非线性、欠驱动岸边集装箱起重机防摆控制问题,从欠驱动系统的概念和岸边集装箱起重机动力学模型出发,详细分析研究的必要性、国内外研究现状和难点。最后,分析现有控制方法存在的主要问题,并对岸边集装箱起重机防摆控制方法进一步的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 欠驱动系统 岸桥 防摆控制 智能控制

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基于LQR的防摇控制系统设计

6

作者 鲁可 陈思雅 罗金格 《机电产品开发与创新》 2022年第4期13-16,共4页

在港口机械行业,为了便于集装箱,常见的工具有桥吊、门吊等起吊设备。由于集装箱装卸过程速度快、吊绳刚性差等原因,集装箱在整个装卸过程中必然会发生摇晃现象,再加之集装箱一般较重、港口风力较大,存在安全隐患,为了提高装卸货效率同... 在港口机械行业,为了便于集装箱,常见的工具有桥吊、门吊等起吊设备。由于集装箱装卸过程速度快、吊绳刚性差等原因,集装箱在整个装卸过程中必然会发生摇晃现象,再加之集装箱一般较重、港口风力较大,存在安全隐患,为了提高装卸货效率同时出于安全考虑,要为整个系统增加防摇控制设施。控制器可以高效地降低吊重的摆动幅度,从而实现集装箱的准确摆放,显著提高装卸效率;明显改善装卸安全情况,减轻操作人员的工作强度,减少快速对位对操作人员经验的依赖性。所谓的防摇系统,是在港机装卸集装箱过程中,防止集装箱由于运动产生的摇晃。本文采用LQR控制,相对于PID控制器具有稳态误差小、超调量小、摆角可控、运动时间可控的优势。 展开更多

关键词 防摇控制 LQR MATLAB

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双梁抓斗起重机负载运动自动化防摇控制方法 被引量：1

7

作者 巩盛 《机械与电子》 2022年第12期63-66,71,共5页

针对双梁抓斗起重机扰动较大、防摇控制性能较差的问题,提出一种双梁抓斗起重机负载运动自动化防摇控制方法。分析双梁抓斗起重机的运动特点,采用拉格朗日方程组建双梁抓斗起重机的动力学方程。通过PID控制理论和模糊理论,设计模糊自适... 针对双梁抓斗起重机扰动较大、防摇控制性能较差的问题,提出一种双梁抓斗起重机负载运动自动化防摇控制方法。分析双梁抓斗起重机的运动特点,采用拉格朗日方程组建双梁抓斗起重机的动力学方程。通过PID控制理论和模糊理论,设计模糊自适应PID控制器,利用控制器对双梁抓斗起重机负载运动过程中出现的扰动进行控制,最终完成自动化防摇控制。仿真实验结果表明,当时间为21 s时,小车就可以到达指定位置,且各项动态性能测试指标均较优,所提方法可以更好地完成自动化防摇控制。 展开更多

关键词 双梁抓斗 起重机 负载运动 自动化防摇控制 动力学方程

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基于新型滑模算法的双摆旋转起重机消摆跟踪控制 被引量：13

8

作者 欧阳慧珉 王健 +2 位作者 张广明 梅磊 邓歆 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1344-1353,共10页

本文针对旋转起重机系统中旋臂定位和两级摆动抑制问题,提出一种含有非线性滑模面的滑模控制算法.不同于传统的线性滑模面,非线性滑模面可以使闭环系统的阻尼比从开始的较小值变化为最终的较大值.较小的阻尼比可以为系统提供较快的响应... 本文针对旋转起重机系统中旋臂定位和两级摆动抑制问题,提出一种含有非线性滑模面的滑模控制算法.不同于传统的线性滑模面,非线性滑模面可以使闭环系统的阻尼比从开始的较小值变化为最终的较大值.较小的阻尼比可以为系统提供较快的响应速度而较大的阻尼比则可减小超调量从而使得旋臂更加精确地跟踪给定轨迹.通过李雅普诺夫定理验证系统稳定性.比较仿真结果表明,该方法在实现摆角抑制的同时,起伏角和旋转角的跟踪误差分别降低了大约40%和52%. 展开更多

关键词 旋转起重机 双摆效应 跟踪控制 消摆控制 非线性滑模面

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防摇控制系统在集装箱起重设备中的研究与应用 被引量：12

9

作者 单磊 费国 《起重运输机械》 2011年第10期51-55,共5页

对集装箱起重设备中小车定位及负载摇晃问题进行了研究。通过拉格朗日分析法,建立了小车负载的动态模型,提出了采用2段加速及叠加防摇速度分量驱动小车从而抑制负载摆动的方法,并在Simulink环境中对以上分析进行了仿真验证。在此基础上... 对集装箱起重设备中小车定位及负载摇晃问题进行了研究。通过拉格朗日分析法,建立了小车负载的动态模型,提出了采用2段加速及叠加防摇速度分量驱动小车从而抑制负载摆动的方法,并在Simulink环境中对以上分析进行了仿真验证。在此基础上,实际开发了1套防摇控制系统并进行PLC编程,实现了小车手动和自动防摇运行功能。该系统已成功应用于集装箱场桥和岸边集装箱装卸桥,应用结果表明系统具有良好的定位性能和防摇效果。 展开更多

关键词 集装箱起重设备自动运行 防摇控制系统 拉格朗日建模 SIMULINK仿真

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桥式起重机定位及防摆的最优迭代控制 被引量：11

10

作者 付子义 袁海国 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第12期337-340,381,共5页

在起重机定位防摇优化控制研究中,由于桥式起重机定位防摆控制系统是一个强耦合、非线性模型复杂系统,系统的实时性能差,传统的PID控制器往往难以进行高精度定位,防摇控制也并不理想。为解决桥式起重机运行的规律优化控制,提出应用最优... 在起重机定位防摇优化控制研究中,由于桥式起重机定位防摆控制系统是一个强耦合、非线性模型复杂系统,系统的实时性能差,传统的PID控制器往往难以进行高精度定位,防摇控制也并不理想。为解决桥式起重机运行的规律优化控制,提出应用最优迭代学习控制的方法,实现对系统的定位以及防摇精确控制。用拉格朗日(Lagrange)方程建立桥式起重机的数学模型和最优迭代学习控制模型,对桥式起重机进行定位防摇控制仿真。结果证明改进的控制算法有效,并通过仿真为桥式起重机精确定位,防摇控制提供了科学依据。 展开更多

关键词 桥式起重机 最优迭代学习 防摆控制 重复运动

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基于拉格朗日算法的起重机摇摆模型构建及其防摇摆模糊控制系统仿真分析 被引量：8

11

作者 余震 余进 +1 位作者 王海兰 任豪豪 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期197-203,共7页

针对桥式起重机吊装作业时的吊重摆动安全问题,基于拉格朗日方程构建桥式起重机作业时的负载摇摆数学模型,根据模糊控制理论设计桥式起重机防摇摆模糊PID控制器,并对所设计的防摇摆模糊控制系统进行仿真分析,与常规PID控制器防摇摆控制... 针对桥式起重机吊装作业时的吊重摆动安全问题,基于拉格朗日方程构建桥式起重机作业时的负载摇摆数学模型,根据模糊控制理论设计桥式起重机防摇摆模糊PID控制器,并对所设计的防摇摆模糊控制系统进行仿真分析,与常规PID控制器防摇摆控制效果进行对比。结果表明,所设计的桥式起重机防摇摆模糊PID控制器能够快速消除起重机负载摇摆,而且可实现极小超调量下起重机的快速定位,其防摇摆控制效果明显优于常规PID控制器,可有效实现桥式起重机在作业过程中的防摇摆控制和作业安全。 展开更多

关键词 桥式起重机 防摇摆控制 拉格朗日算法 模糊PID控制 仿真分析

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基于MEMS微加速度计的无视觉传感器防摇控制系统研究 被引量：8

12

作者 肖鹏 王冰 《机电工程》 CAS 2005年第1期1-5,共5页

通过建立起重机吊重摆动的数学模型,明确吊重摆角与小车运行加减速之间的关系, 并将MEMS微加速度计应用到起重机的防摇控制中,建立闭环控制系统,适时根据吊重摆角大小 修正小车速度指令,实现防摇控制。实验证明,这种方法简单、经济... 通过建立起重机吊重摆动的数学模型,明确吊重摆角与小车运行加减速之间的关系, 并将MEMS微加速度计应用到起重机的防摇控制中,建立闭环控制系统,适时根据吊重摆角大小 修正小车速度指令,实现防摇控制。实验证明,这种方法简单、经济,不需要安装视觉传感器测量吊 重摆角,可以有效地消除载荷的摇动。 展开更多

关键词 起重机 防摇控制 微机电系统(MEMS) 微加速度计 视觉传感器

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欠驱动起重机的神经网络直接鲁棒自适应控制 被引量：7

13

作者 程文明 张道裕 +1 位作者 谌庆荣 翟守才 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期120-128,144,共10页

针对存在参数不确定性和外界随机扰动的欠驱动桥门式起重机防摇摆跟踪控制问题,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的直接鲁棒自适应控制器。首先利用第二类拉格朗日方程建立双摆桥门式起重机系统动力学微分方程,并针对无扰动工况设... 针对存在参数不确定性和外界随机扰动的欠驱动桥门式起重机防摇摆跟踪控制问题,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的直接鲁棒自适应控制器。首先利用第二类拉格朗日方程建立双摆桥门式起重机系统动力学微分方程,并针对无扰动工况设计理想控制器;随后引入RBF神经网络拟合理想控制输出,在考虑扰动项影响的情况下设计神经网络权值更新律,并证明系统的Lyapunov稳定性;最后进行仿真验证。文中所提控制器仅需要小车实时位置与速度信息作为控制输入,无需系统参数信息,控制精度取决于RBF神经网络的拟合精度。仿真结果表明,文中提出的控制器具有良好的轨迹跟踪性能与防摆效果,且鲁棒性较强。 展开更多

关键词 桥门式起重机 防摇摆控制 神经网络 自适应控制 鲁棒控制 轨迹跟踪 LYAPUNOV理论

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基于模型预测控制的桥式起重机防摇设计 被引量：7

14

作者 唐伟强 黄小丽 +1 位作者 龙文堃 孙丽娟 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期92-96,共5页

针对桥式起重机工作过程中吊重摇摆的问题,基于预测控制策略提出了一种电子防摇设计方法.首先对桥式起重机进行动力学分析,利用Lagrange方程,建立了面向控制的数学模型.其次,根据对象的历史信息和未来输入预测其将来输出,结合预测误差补... 针对桥式起重机工作过程中吊重摇摆的问题,基于预测控制策略提出了一种电子防摇设计方法.首先对桥式起重机进行动力学分析,利用Lagrange方程,建立了面向控制的数学模型.其次,根据对象的历史信息和未来输入预测其将来输出,结合预测误差补偿,通过性能函数的优化得到其控制律.最后,仿真结果表明,所设计的防摇系统能实现小车快速定位和吊重摆角的有效抑制.与最优防摇控制相比,系统超调量和摆角幅度均大大减小,显示了该防摇方法的优越性;加入参数摄动和测量噪声,防摇系统仍能很好地达到控制目标,说明了该防摇方法具有较好的鲁棒性. 展开更多

关键词 桥式起重机 防摇控制 预测控制 摆角幅度

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基于解耦滑模控制的桥式吊车系统的抗摆控制 被引量：7

15

作者 于涛 杨昆 赵伟 《中国测试》 北大核心 2017年第8期95-100,共6页

针对欠驱动桥式吊车系统的抗摆控制问题,提出一种新型的解耦滑模控制算法。相比于传统解耦滑模控制算法,该控制算法采用可导的中间变量来定义系统的第二层滑动面,并利用等效控制关联增益法来调整解耦滑模控制器的切换增益;不但解决解耦... 针对欠驱动桥式吊车系统的抗摆控制问题,提出一种新型的解耦滑模控制算法。相比于传统解耦滑模控制算法,该控制算法采用可导的中间变量来定义系统的第二层滑动面,并利用等效控制关联增益法来调整解耦滑模控制器的切换增益;不但解决解耦滑模控制器等效控制的求取问题,而且能够有效降低解耦滑模控制器的抖振幅度。应用Lyapunov方法和Barbalat引理证明系统各层滑动面的渐近稳定性,并通过数值仿真实验验证所提出的控制算法的有效性。与已有控制算法的对比结果表明,该控制算法具有较好的控制性能和抖振抑制特性。 展开更多

关键词 桥式吊车 欠驱动 抗摆控制 解耦滑模控制

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桥式起重机防摇控制算法综述 被引量：6

16

作者 卢凤娇 刘海江 +1 位作者 油磊 孙玉国 《船舶与海洋工程》 2020年第1期1-7,共7页

结合国内外学者对起重机防摇控制技术的研究,对近年来起重机防摇控制技术的发展情况进行系统总结。主要介绍常用控制算法的设计原理和简要分析评论,比较不同控制算法的优缺点和适用条件,展望未来桥式起重机防摇控制算法的研究方向,为该... 结合国内外学者对起重机防摇控制技术的研究,对近年来起重机防摇控制技术的发展情况进行系统总结。主要介绍常用控制算法的设计原理和简要分析评论,比较不同控制算法的优缺点和适用条件,展望未来桥式起重机防摇控制算法的研究方向,为该领域相关技术的研究提供理论参考,使起重机系统能面对更复杂的工作环境,更好地为工业发展服务。 展开更多

关键词 桥式起重机 防摇控制 控制算法 数学模型

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基于模糊PID的塔吊防摆控制算法研究 被引量：6

17

作者 陈忠孝 李雪艳 +2 位作者 秦刚 邵亚强 韩锦波 《电子设计工程》 2016年第17期111-115,共5页

基于塔吊吊物的高效运行和安全性为目的,采用了一种基于模糊PID控制的算法来进行塔吊消摆。通过塔吊防摆控制系统的模糊PID控制器对小车移动的位移进行控制,同时用模糊控制算法对摆角进行控制,即控制塔吊变幅和起升电机的转速,从而得出... 基于塔吊吊物的高效运行和安全性为目的,采用了一种基于模糊PID控制的算法来进行塔吊消摆。通过塔吊防摆控制系统的模糊PID控制器对小车移动的位移进行控制,同时用模糊控制算法对摆角进行控制,即控制塔吊变幅和起升电机的转速,从而得出小车的准确定位和吊物快速防摆。通过MATLAB仿真可以看出用此方法响应速度只用了14 s,系统具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 塔吊防摆 模糊控制 模糊PID控制 仿真

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舰载特种起重机轨迹跟踪吊重防摆控制 被引量：6

18

作者 曾昭龙 田凯 李文秀 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期457-461,共5页

针对舰载特种起重机系统轨迹跟踪吊重防摆控制问题,基于起重机系统串级形式的动力学模型,推广了李亚谱诺夫后推法的基本原理,提出了一种基于李亚谱诺夫后推法的轨迹跟踪吊重防摆控制算法.该方法基于反馈控制原理,利用起重机关节间的耦... 针对舰载特种起重机系统轨迹跟踪吊重防摆控制问题,基于起重机系统串级形式的动力学模型,推广了李亚谱诺夫后推法的基本原理,提出了一种基于李亚谱诺夫后推法的轨迹跟踪吊重防摆控制算法.该方法基于反馈控制原理,利用起重机关节间的耦合作用,将吊重摆角和关节运动变量作为反馈量进行控制器的综合设计,以实现减小吊重摆角.控制系统仿真结果表明该控制方法在控制起重机机械臂各关节平稳的跟踪给定轨迹的同时,能够实现吊重在三维空间的防摆控制. 展开更多

关键词 觇载特种起重机 轨迹跟踪 防摆控制 李亚谱诺夫后推法

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三维桥式起重机分层滑模轨迹跟踪防摆控制 被引量：6

19

作者 李志勇 曹旭阳 +1 位作者 戴恒震 戴智弘 《起重运输机械》 2016年第11期46-53,共8页

针对欠驱动四自由度三维桥式起重机的吊重摆动控制问题,设计了一种分层滑模轨迹跟踪防摆控制器。首先为大、小车和吊重分别选择了一条目标轨迹,然后设计分层滑模控制器来使系统状态跟踪选定的轨迹,在理论上证明了控制系统的渐进稳定性,... 针对欠驱动四自由度三维桥式起重机的吊重摆动控制问题,设计了一种分层滑模轨迹跟踪防摆控制器。首先为大、小车和吊重分别选择了一条目标轨迹,然后设计分层滑模控制器来使系统状态跟踪选定的轨迹,在理论上证明了控制系统的渐进稳定性,并进行了仿真验证。仿真结果表明,大小车可快速准确地到达目标位置,且吊重摆角被抑制在很小的范围内,能快速收敛到零。当吊重质量变化、吊绳长度变化或有大的初始摆角时,所设计的控制器仍具良好的控制性能和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 桥式起重机 防摆 分层滑模控制 轨迹跟踪

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基于加速度补偿的无人机吊挂飞行抗摆控制 被引量：5

20

作者 焦海林 郭玉英 朱正为 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第2期604-610,共7页

为了抑制四旋翼无人机(UAV)吊挂飞行中的载荷摆动,研究了一种新的基于加速度补偿的抗摆控制方法。首先,基于拉格朗日法建立了四旋翼UAV吊挂系统的非线性动态特性方程,并构建了能量函数来设计飞行控制系统,使四旋翼UAV跟踪参考轨迹;然后... 为了抑制四旋翼无人机(UAV)吊挂飞行中的载荷摆动,研究了一种新的基于加速度补偿的抗摆控制方法。首先,基于拉格朗日法建立了四旋翼UAV吊挂系统的非线性动态特性方程,并构建了能量函数来设计飞行控制系统,使四旋翼UAV跟踪参考轨迹;然后,利用吊挂载荷运动轨迹广义误差设计抗摆控制器,对四旋翼UAV进行加速度补偿以修正UAV的运动轨迹,进而抑制因四旋翼UAV快速运动造成的吊挂载荷摆动;最后,通过仿真对加速度补偿前后的UAV吊挂飞行控制效果进行对比分析。仿真结果表明,基于加速度补偿的飞行控制方法不仅能保证UAV吊挂飞行的平稳,而且能为飞行控制系统提供足够的稳定裕度。 展开更多

关键词 无人机 吊挂飞行 加速度补偿 能量函数 抗摆控制

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