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桥式起重机的防摆控制方法研究  
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【作者】 罗俊尧;
【导师】 陈志梅;
【学位授予单位】 太原科技大学;
【学科专业名称】 检测技术与自动化装置
【学位年度】 2011
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 太原科技大学
【网络出版投稿时间】 2011-09-19
【关键词】 桥式起重机; 防摆控制; 滑模控制; 预测控制; 终端(Terminal)滑模; 遗传算法;
【英文关键词】 Overhead crane; Anti-swaying control; Sliding mode control; Predictive control; Terminal sliding mode; GA;
【中文摘要】 本文研究的是桥式起重机的防摆控制,在分析了国内外起重机各种防摆控制方法的基础上,阐述本次选题的背景和意义。针对现有控制方案的不足之处,研究了几种新的防摆控制方法。 一、研究了一种基于终端(Terminal)滑模控制的起重机防摆控制方法。在滑动超平面的设计中引入非线性函数,使得在滑模面上的跟踪误差能够在有限的时间内收敛到零,从而提高系统的响应速度,更快地消除载荷的摆动。 二、研究了一种基于遗传算法的起重机三维滑模控制方法。基于由五个非线性二阶常微分方程构成的三维起重机模型,利用滑模变结构的方法设计控制器,在变绳长的条件下对载荷的位置和摆角进行控制,并且利用遗传算法对其参数进行优化,减小了系统的抖振,消除了载荷摆动。 三、研究了一种基于滑模预测控制的起重机防摆控制方法。由于预测控制对模型的精确性要求不高,通过将预测控制方法引入到滑模变结构中,利用预测控制中的滚动优化和反馈校正来优化滑模的轨迹运动过程,达到削弱抖振和增强鲁棒性的目的,实现了对桥式起重机小车的定位和载荷的防摆。 针对以上三种控制方法,都进行了仿真研究,仿真结果表明研究方法具有可行性和有效性。
【英文摘要】 The anti-swing control of overhead crane is studied in this dissertation. It illustrates the background and significance of this topic on the basis of analyzing different kinds of domestic and international anti-swing control of crane. Several new schemes of anti-swing control are proposed according to the lack of existing control programs. First, it shows a method of anti-swing control based on terminal sliding mode control. Nonlinear function is introduced into the design of the sliding hyper plane t...
【更新日期】 2011-10-12

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导师:陈志梅    导师单位:太原科技大学    学位授予单位:太原科技大学
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