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。     

基于无源性的塔机模糊神经网络防摆控制

针对塔式起重机的防摆控制问题,提出了一种基于无源性的模糊神经网络控制方法。通过建立Lyapunov能量函数,分析了系统的无源特性,在此基础上采用模糊控制并依靠神经网络对隶属函数进行学习,不需要依赖系统精确的数学模型,实现了塔式起重机小车的定位和负载的防摆,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明该方法的有效性和可行性。     

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。     

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     

桥式起重机神经网络自适应滑模定位防摆控制

针对桥式起重机非线性、存在外界干扰的特点,提出了一种神经网络自适应滑模控制器。首先采用拉格朗日法建立桥式起重机动力学模型;然后在分层滑模控制器的基础上,设计了径向基函数(RBF)神经网络权值自适应更新率,利用RBF神经网络补偿系统的非线性与外界干扰引起的不确定上界,并利用粒子群算法对控制器参数寻优,通过构造Lyapunov函数证明了系统的稳定性;最后设计了1组仿真实验和1组在搭建的实验平台上的验证实验,仿真结果表明:在非线性及外界干扰作用下,神经网络自适应滑模控制器可以快速实现小车定位和负载消摆,控制器可以消除不确定上界对系统的影响。实验结果也表明,所设计的控制器可以使桥式起重机达到控制目标,具有一定的抗干扰能力。     

基于哈密顿理论的电压型PWM整流器无源控制

为了提高电压型PWM整流器的性能,提出了基于哈密顿理论的无源控制策略.根据电压型PWM整流器主电路拓扑结构,建立了端口受控的耗散哈密顿(PCHD)系统模型.基于PCHD模型,采用能量成型的方法,设计了PWM整流器无源控制器.该控制器能够使整流器能量函数最小值稳定在期望的平衡点,从而提高了整流器的稳态性能和抗负载扰动能力.仿真结果表明该控制策略的可行性.     

基于SUKF的机载无源定位算法

提出了相位差变化率与SUKF算法相结合的单站无源定位方法.通过Matlab仿真,对SUKF与原始的UKF和成熟的EKF进行了比较.结果表明:与UKF相比,SUKF降低了运算复杂度,在保证了UKF的定位精度的同时减少了计算量;并且SUKF和UKF算法均无需去计算EKF中的雅克比矩阵,实现简单,具有更高的收敛速度和定位精度.     

单站无源定位技术算法研究

随着信号处理技术的发展,无源定位技术的研究和应用越来越广泛,其应用领域涉及航海、航空、航天和电子战。与有源定位系统相比,无源定位可增强系统在电子战环境下的反侦察、抗干扰、抗软硬杀伤等能力。单站无源定位技术已经成为定位领域中的一项新兴分支,单站无源定位技术的研究越来越重要。     

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。     

基于自抗扰理论的桅杆式起重机定位与消摆控制

桅杆式起重机在吊运的过程中负载产生的摆动问题会影响工作效率,严重时会造成一定的安全事故。为此,设计一种自抗扰控制器在保证负载快速精准定位的前提下,抑制负载摆角。首先,对桅杆式起重机进行动力学分析,建立系统的空间三维动力学方程;然后,针对桅杆式起重机的非线性和欠驱动特性设计自抗扰消摆控制器,实现旋转和俯仰运动机构的精准定位和有效消摆,从而为实际应用吊运过程中节省了大量的时间。最后,通过分别设置不同的绳长值以及与其他控制方法仿真结果对比分析可知,该控制器对桅杆式起重机负载的摆角值有着很好的抑制效果,并具有较强的鲁棒性。     

基于输入整形的桥式起重机组合滑模控制

考虑桥式起重机载荷的垂直运动速度,提出一种新的基于输入整形的组合滑模控制方法。结合输入整形前馈控制和滑模反馈控制的优点,设计组合滑模控制器控制小车位移和负载摆角,利用输入整形进一步抑制负载的残留振荡,采用Lyapunov方法证明了系统的稳定性,实现了起重机小车的精确定位和负载的消摆,对外部干扰具有很强的鲁棒性,控制性能得到了改善。仿真结果表明了方案的有效性和可行性。     

基于遗传算法的起重机模糊控制研究

针对起重机的定位和防摆控制,设计了两个模糊控制器,分别对小车的位置和负载的摆动进行控制。并将遗传算法和模糊控制相结合,利用遗传算法对模糊隶属度函数、比例因子和量化因子进行优化,提高了模糊控制器的自适应和自学习能力,改善了系统的控制性能,从而实现了起重机的精确定位和消摆,提高了起重机的工作效率。仿真结果表明该方法的有效性。     

塔式起重机的分数阶滑模定位和防摆控制

针对塔式起重机防摆控制系统,考虑塔机的回转运动和变幅运动,提出了分层分数阶滑模定位和防摆控制新方法。把塔式起重机防摆控制系统分为小车位移控制系统和负载摆角控制系统两个子系统,采用两层分数阶滑模面,分别设计分数阶滑模控制器控制臂架小车的位移、起重臂的回转角及负载的摆角。与传统的整数阶滑模控制方法相比,加快了系统的响应速度,增强了系统的鲁棒性,改善了系统的控制性能,有效保证臂架小车精确定位和负载的消摆。仿真结果也表明分数阶滑模控制是提高此系统控制性能的一种更有效的方法。     

考虑钢丝绳抖振情况下的塔式吊车消摆控制方法

塔式吊车系统负载摆角的抑制对于其安全运行至关重要,现有的消摆控制方法在抑制摆角方面取得了不错的效果,但这些控制方法均未考虑钢丝绳连同负载发生抖振的情况,存在安全隐患。针对此问题,提出一种考虑钢丝绳抖振情况下的塔式吊车系统摆角抑制方法。具体而言,首先建立塔式吊车水平运动时的非线性抖振机理模型,计算出系统发生抖振后传导到电机主轴上的非线性抖振力矩,并将该抖振力矩等值反向作为补偿力矩。其次,利用陷波器滤除补偿力矩外的其他干扰,再将补偿力矩与一种滑模消摆控制律计算出的控制力矩相叠加,控制驱动电机力矩输出。最后,仿真和实验结果表明提出的消摆方法对于摆角的抑制具有更好的控制效果。     

基于S7-300和ACS800的桥式起重机控制系统改造

在工矿企业中桥式起重机是一种应用十分广泛的起重机械。传统的继电器—接触器控制系统和串级调速方式存在能耗高、调速性能差、故障率高、安全性能低等问题。利用西门子公司的S7-300 PLC,结合ABB公司的新一代基于直接转矩控制(DTC)的ACS800变频器对15/5吨桥式起重机进行了改造。实际应用表明,系统改造后,调速性能、安全性和使用寿命方面均得到有效提升,电能消耗降低15.72%。     

基于组合策略的桥式起重机结构优化设计方法

针对当前多极值函数全局寻优问题中,各种全局寻优算法具有全局寻优能力但不能确保寻到全局最优的状况.在研究复合形法和正交网格法的基础上,提出了一种新的组合式全局寻优策略.该策略将改进的复合形法和正交网格法进行有机组合,利用正交网格法的稳定性,保证了组合策略优化算法的全局性.该算法应用于桥式起重机结构优化设计,可以更大地降低桥式起重机的制造成本,对桥式起重机的设计和生产具有一定的指导意义,新的组合算法对于约束非线性离散变量优化设计具有一定的参考价值.     

基于高斯伪谱法的双摆桥起消摆策略分析

为了解决桥式起重机钢丝绳和负载的双摆问题,本文提出采用高斯伪谱法实现消摆。深入分析了影响吊具与负载摆动的控制因素,通过系统运动状态运用拉格朗日方程建立了双摆桥起动力学模型和最优控制模型,依靠相同运动曲线的输入验证了模型的有效性;将原最优控制问题转换为高斯伪谱形式,采用高斯伪谱法直接对建立的模型进行分析并在有限时间内获得最优解。仿真实验结果表明：采用高斯伪谱法能够有效实现消摆,控制结果与其他控制方法作比较,进一步证明了高斯伪谱法的优越性及有效性。