桥式起重机的单神经元防摆控制系统

桥式起重机运行过程中的防摆控制是起重机控制的一个关键问题,许多学者对此进行了大量的研究。由于桥式起重机的数学模型具有不确定性的特点,常规的PID控制器不易在线调整,难以对摆角进行有效的控制。本文设计了一种基于单神经元控制器的起重机控制系统,利用2个单神经元控制器分别对小车的位置和摆角进行控制。仿真结果证明,该神经元控制器比PID控制器对于不同的绳长和载荷质量具有较好的自适应能力和鲁棒性。     

基于模糊控制的桥式起重机抓斗的防摆控制研究

针对起重机模型的非线性和不确定性，设计了一种基于模糊的起重机的定位和防摆控制方法，利用2个模糊控制器对小车的位置和负载的摆动分别进行控制。与线性二次型最优控制（LQR）进行了比较，表明了该方法的良好性能，且该方法对不同的绳长和负载有着较好的鲁棒性。     

龙门起重机的模糊滑模定位与防摆控制

提出了一种龙门起重机模糊滑模定位与防摆控制方案。考虑吊绳绳长的变化,把龙门起重机系统简化为三个多输入子系统,定义了四个滑模面,设计了模糊滑模控制器,使得起重机小车能快速精确到达期望位置,在负载快速提升和下降过程中抑制重物的摆动,并能准确跟踪吊绳绳长的变化,实现控制目标,提高生产效率,同时系统能快速到达滑平面,改善控制系统的性能。仿真结果证明了该控制方案的正确性和有效性。     

基于起升高度的最优输入整形器抑制桥式起重机载荷摆动

桥式起重机具有挠性机械环节一起升钢丝绳,其加、减速运动引起载荷摆动。为了消除这种摆动,根据桥式起重机起升高度的分布规律,基于载荷摆动幅值最小及优化时滞的思想设计最优输入整形器。仿真结果表明,在最优输入整形器的控制下,80／20t桥式起重机载荷最大摆动角度为0．036rad,与无输入整形器控制情况相比,载荷的最大摆角降低了95％。     

桥式起重机运行过程中的消摆控制

针对桥式起重机工作过程中由于偏吊、风载或控制不当引起的2阶段加减速[1]法无法消除的吊重摆动,通过建立起重机吊重摆角非惯性系模型、根据能量守恒定律推导了小车运行过程中如何通过梯形速度变换来防摇的策略,并使用Matlab拟合简化了算式,提出了具体的防摇策略.将该策略使用小车——吊重系统动力学模型进行仿真,证明该策略有效.     

桥式起重机吊重减摇力控制方式的动态仿真

为了得到桥式起重机小车吊重系统动力学方程，对系统进行了动力学分析，从动力学方程得出小车受力与吊重摆角之间的传递函数。吊重减摇的力控制方式可以作为主动防摇的有效补偿措施。仿真结果表明小车受力的最佳撤销时刻是影响减摇效果的关键参数。     

Anti-swing control for 2-D under-actuated cranes with load hoisting/lowering: A coupling-based approach

In this paper, we present a coupling-based anti-swing control for 2-dimensional (2-D) under-actuated cranes with load hoisting/lowering, which achieves precise trolley positioning, accurate load hoisting/lowering and efficient load swing suppression. Compared to the existing methods for cranes with load hoisting/lowering, this paper introduces a novel composite signal which enhances the coupling behavior between the actuated and under-actuated variables. Then, based on this signal and its derivatives, we constructed our controller without linearization or approximation operations to the original nonlinear crane model. In addition, some common assumptions related to the rope length and original model among existing works are further relaxed in this paper. Last, we provide numerical simulation results to validate the feasibility and effectiveness of the proposed controller.     

基于自抗扰观测器控制的起重机防摆定位系统

针对桥式起重机水平运动系统是一个非线性、变参数、强耦合、欠驱动的系统,采用自抗扰观测器进行定位和防摆控制,自抗扰观测器可以对系统的内部扰动和外部扰动进行观测,并加以补偿。仿真实验结果表明,系统具有良好的动态、静态特性和强的鲁棒性。     

考虑起吊物初始摆动的起重机摆动控制技术

针对起重机工作过程中起吊物经常有初始摆动的现象,为提升起重机作业效率,提高起重机吊装对位准确性以及实现起重机自动控制,文中提出了一种有效的起吊物初始摆动的摆动控制系统,研究了各控制参数的选择,分析了控制系统的特征,得到了优化控制范围和最优控制点。该摆动控制系统是非线性控制系统,与常规摆动控制相比,具有控制系统复杂、控制难度大等特点,数值仿真试验结果验证了提出方法的有效性。     

门式起重机的减摆PID控制系统

消除或减少吊重的摇摆对提高起重机工作效率、减少装卸作业安全生产隐患有重要意义,采用电子防摆装置,是减轻司机工作强度、改善司机恶劣工作环境的重要途径,也是实现装卸机械自动化的大势所趋。文中采用PID控制方法对起重机减摆问题进行了仿真研究,仿真结果表明,PID控制器既能实现小车的精确定位,又能有效地控制吊具的摆动。     

应用于起重机稳钩控制的自适应神经模糊推理系统

提出一种基于自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的控制方法应用于起重机的稳钩控制,该方法采用反向传播算法（BP）和最小二乘算法（LS）的混合算法对小车—吊重系统样本数据进行学习,调整各变量的隶属度函数,自动产生模糊规则。仿真结果表明,这种控制方法对小车—吊重系统的摇摆角度和小车位置的控制过程具有良好的动态性能和较强的鲁棒性能,说明了自适应神经模糊推理系统在起重机稳钩控制中的有效性。     

Trajectory planning for overhead crane by trolley acceleration shaping

This paper proposes a novel off-line trolley trajectory planning method for underactuated overhead cranes. The proposed technique is feasible and efficient for overhead crane operation. Dynamic coupling between trolley motion and payload swing was successfully exploited using a staircase form of trolley acceleration. The payload swings in the constant velocity phase were efficiently suppressed and the trolley reached the desired position using this technique. The reasonable number of stairs can be determined by evaluating the residual oscillation amplitude according to the number of stairs and variation in the natural frequency of the pendulum. The proposed approach was first simulated from the kinematics viewpoint to verify the validity of the trolley trajectory and the swing angle of the payload. The proposed approach was then combined with the dynamics of the overall crane, wherein the robust sliding mode controller was applied to ensure that the trolley tracks the designed trajectory. The numerical simulation results demonstrated superior performance and robustness against parameter uncertainties of the proposed method. The proposed method exhibited potential for application in the control of underactuated systems, such as overhead cranes, single-link flexible-joint manipulators, and flexible Cartesian manipulators.     

起重机系统的建模及其非线性间断的反馈控制

推导了桥式起重机系统的非线性动态模型。模型在无外力的情况下，具有2个输入和4个自由度。控制模型的目标是建立使小车和滑轮组尽快到达预定位置，并消除钢丝绳和负载由惯性所致摆角的控制方案。并将模型和控制方案在MATLAB模拟软件里进行测试，验证其测试结果与理论分析的一致性。     

起重机吊重智能防摇CAN控制系统的设计

基于CAN总线控制的特点和优点，设计了起重机吊重的智能防摇CAN控制系统，各传感器采集数据以CAN总线形式发送给主控DSP，主控DSP做出防摇和衰减摆幅的智能决策。吊重摆角的测量是防摇控制系统的关键和难点，文中给出了有效的测量方法。     

桥式吊车系统的自适应滑模抗摆控制

针对欠驱动桥式吊车系统的负载快速精确定位问题,提出了一种基于自适应滑模的抗摆设计方法。基于系统模型,设计了一种自适应分解滑模控制器和线性滑模面,实现了在小车快速定位的同时,消除负载摆动的控制目的。仿真实验结果证明,该控制器可实现桥式吊车系统负载的定位要求。     

基于MEMS微加速度计的无视觉传感器防摇控制系统研究

通过建立起重机吊重摆动的数学模型,明确吊重摆角与小车运行加减速之间的关系,并将MEMS微加速度计应用到起重机的防摇控制中,建立闭环控制系统,适时根据吊重摆角大小修正小车速度指令,实现防摇控制。实验证明,这种方法简单、经济,不需要安装视觉传感器测量吊重摆角,可以有效地消除载荷的摇动。     

岸边集装箱起重机钢丝绳铰点托辊位置的分析

岸边集装箱起重机前大梁仰起过程中,连接小车出绳滑轮和头部固定端的钢丝绳长度变化过大时,会成为起重机运行的安全隐患。为控制此变化量,需选择合适的铰点托辊位置。对前大梁仰起全过程的绳长变化建立了详尽模型及简易模型,运用几何和微积分方法进行分析,推导出解析式。结合对现有设计和简单模型进行评估的实例做出总结。     

起重机智能防摆控制技术探讨

起重机智能控制和安全生产最重要的就是要求实现起重机小车精确定位和负载消摆同步控制,针对起重机快速定位和负载摆动问题,在充分分析国内外研究现状的基础上,着力弥补现有控制方案存在的缺陷,提出新的控制方案,实现起重机的智能防摆控制.     

广义脉码调制液压伺服控制的研究

提出了广义脉码调制液压伺服控制,研究了用开关阀代替比例阀或伺服阀实现液压伺服控制的理论和方法。分析了开关阀控非对称液压缸伺服系统的动静态特性。为减少力负载对液压位置伺服控制精度的影响,设计了负载观测器;利用观测出来的等效负载进行反馈控制,抑制力负载干扰的影响,提高液压位置伺服控制的精度。     

起重机摆动控制系统的研究

为了实现起重机的自动化控制作业,同时有效提升起重机装卸作业效率,必须采用有效手段对起重机作业过程中的起吊物摆动进行控制.文中提出了基于起重机运行加速度控制的摆动控制方法,并构建了起重机摆动控制系统.首先建立了起重机搬运系统的三维模型,基于三维运动方程并结合实际的操作经验提出了一种有效的摆动控制方法.分析了摆动控制系统的特征参数,给出了摆动控制参数的具体计算方法,并进行了三维仿真与试验,仿真及试验结果验证了提出方法的有效性.