基于无源性的三维桥式起重机定位和防摆控制

在起重机三维空间数学模型的基础上,分析系统的无源性特点,并从能量角度出发,修正Lyapunov能量函数,设计了无源性PD反馈控制器.这种方法从全局定义变量,无奇异点,确保系统达到理想状态,具有控制结构简单,动态响应性能优良,鲁棒性好的优点.仿真研究结果表明该控制律能实现起重机小车的精确定位和负载的消摆.     

基于无源性的分数阶控制在起重机防摆中应用

利用欧拉-拉格朗日方程建立了桥式起重机系统的动态模型,通过对系统进行无源性分析,构造了控制Lyapunov能量函数,设计了一种无源分数阶控制器,并研究了最佳的分数阶阶次应用区间,该控制器实现了小车的快速定位和负载防摆的效果,相比以往的无源PD控制器,提高了系统的鲁棒性和动态性能。仿真结果验证了所提控制方案的有效性。     

粒子群优化模糊PID的塔式起重机定位和防摆研究

针对塔式起重机控制系统是一个大时滞性、时变及非线性的控制系统,无法建立准确数学模型,难以进行精确控制的问题,设计了模糊PID控制器,通过模糊推理对PID的参数进行在线调整,但由于专家经验具有局限性、盲目性以及模糊控制内不确定因子过多,导致控制性能较差.因此,本文采用粒子群算法对量化因子和比例因子先在离线状态下进行迭代优...     

桥式起重机抓斗的防摆控制

根据桥式起重机水平运行规律及抓斗摆动规律,提出了抓斗防摆的一种方法。该方法不需实时测量抓斗摆角,通过控制桥式起重机行走的时间顺序实现其停车与抓斗消摆的同行步控制。经仿真,结果该方法比已有方法缩短了控制时间。     

桥式起重机抓斗的防摆控制

根据桥式起重机水平运行规律及抓斗摆动规律,提出了抓斗防摆的一种方法．该方法不需实时测量抓斗摆角,通过控制桥式起重机行走的时间顺序实现其停车与抓斗消摆的同步控制．经仿真,结果表明该方法比已有方法缩短了控制时间     

模糊神经网络控制倒立摆系统

对单级倒立摆进行了详细的受力分析。通过建立模糊规则，构造模糊神经网络系统，运用BP算法对系统进行训练，并用这一网络对倒立摆进行控制。仿真结果表明，模糊神经网络有很广阔的适用领域。     

基于模糊补偿的塔式起重机自适应模糊滑模控制

塔式起重机在工作时,负载会产生摆动,且系统具有欠驱动性、非线性和强耦合性的特征,定位与消摆控制难度大。大多数现有控制方法未考虑系统的摩擦项或者考虑系统摩擦项时由固定公式计算得出,而工程实际应用中摩擦项易受到工作环境的影响,引起控制效果的降低。为解决上述问题,本文提出了一种基于模糊补偿的自适应模糊滑模控制器。首先,通过对原有的系统动力学模型进行改造,构造出新的动力学模型,解决了系统由于欠驱动特性导致控制律难以设计的问题。随后采用模糊逼近的方式对系统的摩擦项进行逼近,解决了不确定性的工作环境对摩擦项的影响。其次在此基础上与滑模控制理论相结合设计控制器,并经严格的稳定性分析,证明了系统是渐进稳定的。最后,经仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

船用起重机吊重防摆控制研究进展

梳理了船用起重机机械式防摆装置和电子式防摆装置的研究进展,总结主流设备制造商采用的防摆技术.在此基础上,分析当前船用起重机防摆控制亟待解决的问题,进而提出该领域未来的发展趋势,包括装置结构不断优化、通过综合多种控制方法对船舶多自由度运动进行补偿以及实现智能化控制,以期为相关研发提供参考.     

分组自适应模糊神经网络在双摆吊车上的应用

在工业生产中,若吊钩质量较大不能忽略,吊车会呈现出双摆系统特征,即吊钩绕台车进行一级摆动,同时负载绕吊钩进行二级摆动.针对这种欠驱动非线性系统控制问题,提出一种基于双摆桥式吊车系统的自适应神经网络与分组模糊控制相结合的控制策略.具体而言,采用改进的Takagi-Sugeno型神经网络模糊控制模型,利用分组模糊控制的方法,规避多输入模糊系统规则冗杂导致的时效性问题.因模糊控制不具备自适应与迭代优化参数的能力,引入神经网络模型借助混合算法,通过前向学习与反向学习,利用二次型最优控制理论设计得出的样本数据,不断优化模糊规则和隶属度函数,从而使控制器参数高精度逼近系统要求,满足双摆吊车高温熔融金属吊运的需求.最后仿真实验结果证明该控制策略不仅使双摆桥式吊车台车与负载快速、精确到达目标位置,还能够抑制吊钩与负载的摆动,提高了控制器性能.     

基于增强学习规则的倒立摆模糊神经网络控制器

为实现模型未知、初始时有脉冲输入的车上单级倒立摆镇定控制,提出了一种采用增强学习规则训练的模糊神经网络控制器。以神经网络构造基于T-S(Tankagi-Sugeno)规则的模糊控制器;用3层前馈网络组成预测器进入仿真,得到倒立摆状态并计算状态预测值,再将状态和状态预测值组成训练数据对,训练状态预测BP(Backward Propagation)网络;利用增强学习的方法训练模糊控制器,根据神经网络产生的模糊控制量和倒立摆状态预测,做出控制决策。此方法简化了模糊控制部分参数调整,亦可应用于其他无模型控制。实验证明,控制器鲁棒性良好,即使在倒立摆参数变化较大时,控制器仍能维持倒立摆平衡。     

模糊自适应PID控制在桥式起重机智能防摆中的应用

针对桥式起重机模型的非线性和不确定性,在建立数学模型的基础上,完成了基于模糊自适应PID防摆控制器的设计;控制器在角度环和位置环分别采用了模糊控制器和模糊PID控制器,可对吊重摆角和小车定位进行有效地控制,提高起重机的工作效率;通过MATLAB/SIMULINK仿真证实方法的可行性,并且与常规PID控制进行比较,方法响应速度快,稳态精度高,而且对于不同的绳长和吊重质量方法具有较好的鲁棒性。     

二级倒立摆的TS型逐级模糊神经网络控制

提出了一种逐级模糊神经网络控制法．该控制法通过采用Takagi-Sugeno型模糊神经网络控制器和逐级模糊控制规则,实现了二级倒立摆系统的稳定控制．模糊神经网络控制器的参数采用遗传算法分4步进行优化．实验结果表明,采用逐级模糊神经网络控制法,用20条模糊规则就可以实现二级倒立摆系统的稳定控制,并且控制效果佳,系统鲁棒性强。     

控制双梁桥起负载防摆的仿真与实验研究

对桥式起重机的防摇摆策略进行研究与分析,以提高设备的工作效率;以及安全可靠行。通过对大小车以及起升机构的运动、受力进行分析和研究,明确了消摆的控制重点,构建了吊钩摇摆时系统动力学的模型与实物模型。利用模糊算法与PID[比例(proportion)、积分(integral)、微分(derivative)]控制相结合构成起重机防摆系统,对大小车以及重物的摇摆情况进行实时的监测;并对不合理的情况进行有效控制。通过与普通PID进行比较;并进行了仿真和实验。最终证明了该方法能够使负载快速停摆,减少了超调且鲁棒性好。     

基于PSO—SA的二级倒立摆前馈补偿模糊神经网络控制

以模糊神经网络为基础,结合误差前馈补偿完成了二级倒立摆系统的稳定控制,并采用模拟退火粒子群算法对控制参数进行全局寻优。与基于状态变量合成的模糊神经网络控制器相比,该控制方法豢仅解决了多变量系统模糊控制器的“规则爆炸”问题,并且。由于所有状态变量直接参与控制输出,控制精度亦有所提高。仿真结果表明,该控制方案所需规则数目少,响应速度快,有良好的鲁棒性和非线性适应能力。     

基于自适应模糊神经网络的倒立摆控制仿真研究

提出一种自适应模糊神经网络,它能有效地学习和优化模糊控制规则和隶属度函数。并用该网络对单级倒立摆进行控制,仿真结果表明,该网络优于传统的模糊控制和神经网络。     

基于无源性的异步电动机转速控制

为了尽可能的简化异步机转速控制，该文利用了从本质上是一种非解耦的非线性反馈控制，即基于无源性的控制方法。它是从能量的角度来分析电机系统，并从中分出可以不必抵消的“无功力”。因此控制器得以简化。而该文在控制器设计过程中先利用该思想设计转矩控制器，但考虑转速是慢变量而做恒值处理。然后通过建立从转速误差到转矩的反馈控制来设计转速控制器。这样就保留了原方法控制器形式简单和鲁棒性好等优点。仿真分析表明通过对控制器参数的适当调整，控制系统可获得良好的动静态性能。所以在基于无源性的控制基础上，无需做复杂的修正就可以实现对转速的控制。     

模糊单站无源定位方法

单站无源定位具有作用距离远、隐蔽接收和结构简单等优点,在军事中有着广泛的应用前景,在航海、航空以及地球物理等研究中也扮演着重要的角色。为了解决现有单站无源定位方法不能较好地处理不确定和不对称噪声的问题,建立了一种模糊框架来表示不确定系统,并在此基础上,提出了一种模糊单站无源定位方法。该方法以相位差、相位差变化率和多普勒频率变化率为观测量,并使用模糊Kalman滤波方法进行定位跟踪。仿真表明:该方法能够很好地进行不确定情况下的单站无源定位,具有较好的定位精度。     

模糊PID无源稳定性分析

分析了非线性控制中经常使用的无源稳定性定理．介绍了模糊PID控制器的构造、实现以及与传统PID控制器的关系．将无源稳定性定理应用到传统PID控制器稳定性分析中，推导出PID控制参数的要求．最后利用模糊PID控制器与传统PID控制器的联系，进一步推算出符合稳定性要求的模糊PID控制器设计规则．给出具体实例，验证模糊PID系统稳定的参数范围．     

门式起重机防摆控制系统模型

针对门式起重机工作过程中吊重受惯性力及外载荷干扰引起的摆动现象,依据拉格朗日方程建立起重机动力学方程及状态空间方程,利用LQR线性二次型最优控制方法对起重机的摆动进行了分析控制,并采用Matlab软件对其进行了仿真．结果表明,这种控制方法能有效地使门式起重机负载在最短的时间内达到期望的定位点,提高了工作效率及作业安全性,这种方法也可推广到其它起重机的防摆控制系统设计上．     

桥式卸船机抓斗的定位和防摆控制

格式抓斗卸船机在散货码头中被广泛应用。不过在整体作业过程中,有诸多因素会引起抓斗摇摆,降低了作业效率和生产安全性。该文对桥式手机抓斗的定位和控制予以分析,通过双回路控制系统,对小车位置和负载摆各自予以控制,以便能够为工程实际工作选取合适的控制方法提供一些指导。