基于變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)方法的橋式吊車抗擺控制.pdf

1、橋式吊車是一種典型的非線性、強耦合、欠驅(qū)動系統(tǒng)，它具有負載能力強、操作靈活、節(jié)能顯著等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應用到工業(yè)生產(chǎn)、港口運輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。但由于其結(jié)構(gòu)特性，在吊運過程中不可避免地會產(chǎn)生負載的擺動。消除或控制吊重的搖擺對提高起重機工作效率、減少裝卸作業(yè)安全生產(chǎn)隱患具有重要意義。
　　滑模變結(jié)構(gòu)控制理論以其獨特、優(yōu)異的魯棒性，對匹配的不確定性、對干擾的完全自適應性等特點一直吸引諸多學者的研究興趣。它已經(jīng)成為控制科學的一個重要分支。但隨

2、著時滯系統(tǒng)、隨機系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、離散系統(tǒng)等控制理論研究領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對控制系統(tǒng)的魯棒性、快速性及控制精度等方面提出了更高的要求，同時也對滑模控制理論的研究提出了更高的要求。
　　本文針對橋式吊車系統(tǒng)運動的特點，采用哈密頓定理建立了吊車系統(tǒng)的動力學模型，該模型完整的描述了系統(tǒng)的水平方向、垂直方向與前后方向的三維運動以及由這些運動引起的負載擺動，并給出了近似條件下的行車系統(tǒng)的線性化模型同時將模型簡化成了三個低自由度橋式吊車系統(tǒng)模型

3、。
　　針對橋式吊車系統(tǒng)中未知不確定性問題，引入相應的自適應估計策略，設(shè)計了自適應滑模變結(jié)構(gòu)控制器，在線的估計匹配不確定性的大小。根據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性定理和相應的合理假設(shè)確定控制輸入，不僅從理論上證明它的合理性，而且通過吊車系統(tǒng)的仿真說明了該控制策略的可行性和對抑制干擾的有效性。
　　非奇異Terminal滑模是近來出現(xiàn)的一種新的滑模控制方法，它兼有傳統(tǒng)線性滑模和Terminal滑模的優(yōu)點，如強魯棒性、有限時間收斂特性