当前位置:主页 > 科技论文 > 机械论文 >

基于滑模变结构控制的龙门吊车防摆定位控制研究

发布时间:2018-04-29 14:01

  本文选题:龙门吊车 + 变结构控制 ; 参考:《东北大学》2012年硕士论文


【摘要】:龙门吊车作为一种运输工具广泛应用于各种工业场合。但由于吊车自身结构的原因,负载在吊运过程中不可避免的会产生摆动,不仅降低了吊车的运行效率而且容易引起安全事故。因此,如何快速消除吊运过程中的摆动,长期以来是国内外控制领域研究的典型问题。本文研究内容分为三个部分: 首先,针对吊车这一典型的欠驱动机械系统,采用拉格朗日方程建立了吊车系统的三维模型,以及近似条件下的线性化模型,并通过仿真实验验证了动力学模型的有效性。 其次,针对三维龙门吊车的防摆定位控制设计了滑模变结构控制器。变结构控制中采用一种改进的等速趋近律,可有效地降低变结构控制中所产生的抖动,并使系统迅速达到平衡稳定状态。与PID控制相比,用滑模变结构设计的控制器,可使吊车的定位更加快速、准确且无超调,而且抗摆能力强。 最后,通过在不同载荷质量、不同吊车自重、不同摩擦系数以及外部扰动情况下的系统仿真实验,得出滑模变结构控制在内部参数变化和外部扰动下,具有比其他一般控制方法更强的鲁棒性,便于实际应用。
[Abstract]:The gantry crane is widely used in various industrial occasions as a transport tool . However , due to the structure of the crane itself , the load is inevitable during the hoisting process , which not only reduces the operation efficiency of the crane but also causes the safety accident . Therefore , it is a typical problem of how to quickly eliminate the swinging during the hoisting process , and has long been a typical problem in the control field at home and abroad . The research contents are divided into three parts :

Firstly , aiming at the typical underactuated mechanical system of crane , a three - dimensional model of crane system is established by using Lagrange equation , and the linearized model under similar conditions is established , and the validity of the dynamic model is verified by simulation experiments .

Secondly , the sliding mode variable structure controller is designed aiming at the anti - swing positioning control of the three - dimensional gantry crane . In the variable structure control , an improved constant - speed approach law is adopted to effectively reduce the jitter generated in the variable structure control , and the system can quickly reach the equilibrium stable state . Compared with the PID control , the positioning of the crane can be more rapid , accurate and free of overshoot , and the anti - swing capability is strong .

Finally , through the system simulation experiment under different load mass , different crane weight , different friction coefficient and external disturbance , it is concluded that the sliding mode variable structure control has stronger robustness than other general control methods under the internal parameter change and external disturbance , which is convenient for practical application .

【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH213.5;TP273

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 高丙团;陈宏钧;张晓华;;龙门吊车系统的动力学建模[J];计算机仿真;2006年02期

2 刘为;瞿军;袁湛;付艳华;冯上金;;龙门吊车防摇模糊控制研究[J];机械制造;2009年02期

3 华克强,高淑玲,朱齐丹;吊车防摆技术的研究[J];控制理论与应用;1992年06期

4 韩云瑞;输电系统自动控制的变结构方法[J];控制理论与应用;1997年05期

5 王伟,易建强,赵冬斌,刘殿通;基于滑模方法的桥式吊车系统的抗摆控制[J];控制与决策;2004年09期

6 李伟,张桂青;起重机最优消摆对策[J];山东建筑工程学院学报;1998年03期

7 盛严,王超,陈建斌;结构变结构控制的指数趋近律改进方法[J];西安交通大学学报;2003年01期

8 华克强;桥式吊车模糊防摆技术[J];中国民航学院学报;2000年03期

9 李传宝;丁庆安;;桥式吊车系统基于遗传算法的LQR控制[J];机械制造与自动化;2007年06期



本文编号:1820234

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/1820234.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d645a***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com