控制理论与应用

作者：邱泽昊,孙宁,刘卓清,杨桐,吴庆祥,方勇纯

单位：南开大学机器人与信息自动化研究所,南开大学机器人与信息自动化研究所,南开大学机器人与信息自动化研究所,南开大学机器人与信息自动化研究所,南开大学机器人与信息自动化研究所,南开大学机器人与信息自动化研究所

关键词：起重机; 非线性欠驱动系统; 输入整形控制; 消摆控制; 前馈控制

基金：国家自然科学基金项目(U20A20198, 61873134), 国家重点研发计划项目(2018YFB1309000), 天津市自然科学基金项目(20JCYBJC01360)

为了满足实际生产需求, 在工业中常使用两台或者多台起重机协作完成大型运输任务. 双桅杆式起重机负载能力强, 工作姿态灵活, 在大型建筑工地上得到了广泛应用. 然而, 现有控制方法大多针对动力学特性相对简单的双桥式起重机, 而对耦合性更强、动力学特性更复杂的双桅杆式起重机关注不足. 为解决此类系统的控制难题,本文通过分析系统的几何约束与动力学模型, 得到状态变量及其高阶导数之间的关系, 从而实现双桅杆式起重机非线性动力学模型的合理变换. 随后, 本文准确分析了吊臂俯仰角与负载姿态角之间的关系, 通过计算得到双桅杆式起重机的时变振荡周期, 设计了一种极不灵敏型输入整形器. 最后, 实验结果验证了所提时变输入整形控制方法能够实现起重机的准确定位及良好的消摆效果

来源：2023年第8期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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