控制理论与应用

作者：肖友刚,王辉堤,李蔚,韩锟

单位：中南大学交通运输工程学院,中南大学交通运输工程学院,中南大学交通运输工程学院,中南大学交通运输工程学院

关键词：桥式起重机; 新型跟踪微分器; 扩张状态观测器; 改进型自抗扰控制

基金：湖南省自然科学基金项目(2021JJ30847)资助.

为解决严重外界干扰下桥式起重机长距离运输过程中定位困难、消摆时间长的问题, 根据起重机先加速、再匀速、后减速的远程运输特点, 利用两段Sigmoid函数, 设计了可按需调整各阶段速度且高阶连续的新型跟踪微分器; 采用Sigmoid函数构造了增益时变且连续可微的扩张状态观测器, 使其具有“大误差小增益, 小误差大增益”特性, 克服了经典ESO增益在切换点处的突变问题, 抑制了观测信号的微分峰值现象, 实现了位移和摆角控制回路间的解耦; 利用tanh函数改进了误差反馈控制律, 避免了大扰动下的控制量饱和问题; 综合形成了适用于起重机长距离运输、且能最大程度抑制振动和冲击的改进型自抗扰控制器, 并对闭环系统的稳定性进行了严格的理论证明. 仿真及实验结果表明, 改进型自抗扰控制器在大干扰影响下可全过程平稳且基本无摆地将负载搬运到目标位置.

来源：2023年第3期

《控制理论与应用》期刊编辑部

查看控制理论与应用杂志2023年第3期