橋式吊車系統(tǒng)的建模與仿真研究
發(fā)布時間:2021-08-18 09:54
以橋式吊車裝置為研究對象,針對系統(tǒng)的控制要求,合理建立系統(tǒng)模型,并進(jìn)行系統(tǒng)特性分析。為降低橋吊裝置工作時的潛在危險,分別設(shè)計了4種控制策略,并在Simulink中進(jìn)行仿真。通過比較系統(tǒng)在4種控制策略下的5個狀態(tài)變量的動態(tài)過程,證明了帶降維狀態(tài)觀測器的漸進(jìn)跟蹤控制系統(tǒng)在可靠、穩(wěn)定、精度等性能上更佳,成本低,控制效果優(yōu)。
【文章來源】:實驗室研究與探索. 2020,39(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
橋吊系統(tǒng)工作示意圖
開環(huán)狀態(tài)下位移量與擺動角度的動態(tài)過程如圖2所示。仿真結(jié)果證明,小車運動系統(tǒng)在開環(huán)狀態(tài)下,重物的擺角θ隨小車的位移增加呈振蕩表現(xiàn),并未漸近于零。顯然,這種動態(tài)過程系統(tǒng)性能極差,不符合控制要求[5]。
控制系統(tǒng)原理圖如圖3所示,將系統(tǒng)期望輸出yr=10作為給定參考信號。跟蹤控制方法是由鎮(zhèn)定補償器和伺服補償器相結(jié)合,用以保證小車能夠精準(zhǔn)定位,且具有良好的動態(tài)性能?刂谱饔糜蓛刹糠纸M成:狀態(tài)反饋控制u1,使系統(tǒng)穩(wěn)定和具有滿意的動態(tài)性能;u2由“伺服補償器”產(chǎn)生,能夠?qū)崿F(xiàn)輸出y對yr跟蹤,使小車能夠精準(zhǔn)地停在給定參考位置上。其中:yr是階躍函數(shù),其特征多項式為φ(s)=s。按上述方法,容易判別系統(tǒng)是能控且能觀的,有:n=5;p=q=1?纱_定出伺服補償器的模型為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]橋式吊車裝卸定位防搖控制研究[J]. 姚亞嬋,徐為民,鄭翔,彭勃華. 計算機仿真. 2017(11)
[2]無刷直流電機閉環(huán)調(diào)速實驗裝置的建模與仿真[J]. 聶曉華,王薇. 實驗技術(shù)與管理. 2017(04)
[3]橋式吊車系統(tǒng)信息融合跟蹤控制器設(shè)計[J]. 王志勝,周超,孫俊珍. 系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué). 2017(03)
[4]一種直接基于擺角約束的欠驅(qū)動橋式吊車軌跡規(guī)劃方法(英文)[J]. 王鵬程,方勇純,江紫亞. 自動化學(xué)報. 2014(11)
[5]倒立擺狀態(tài)反饋極點配置與LQR控制Matlab實現(xiàn)[J]. 劉文秀,郭偉,余波年. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(10)
[6]基于狀態(tài)觀測器的倒立擺系統(tǒng)控制與實驗研究[J]. 羅忠,趙士鑫,史志勇,郭立新. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]三維橋式吊車建模與仿真平臺設(shè)計[J]. 馬博軍,方勇純,劉先恩,王鵬程. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(12)
[8]橋式起重機的定位和防擺控制研究[J]. 王克琦. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2007(08)
博士論文
[1]欠驅(qū)動單級擺及二級擺型橋式吊車非線性控制策略研究[D]. 張夢華.山東大學(xué) 2018
碩士論文
[1]橋式起重機防搖擺控制算法研究[D]. 白心陽.南京航空航天大學(xué) 2018
[2]三維橋式吊車防擺的力學(xué)分析與應(yīng)用[D]. 羅京.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:3349670
【文章來源】:實驗室研究與探索. 2020,39(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
橋吊系統(tǒng)工作示意圖
開環(huán)狀態(tài)下位移量與擺動角度的動態(tài)過程如圖2所示。仿真結(jié)果證明,小車運動系統(tǒng)在開環(huán)狀態(tài)下,重物的擺角θ隨小車的位移增加呈振蕩表現(xiàn),并未漸近于零。顯然,這種動態(tài)過程系統(tǒng)性能極差,不符合控制要求[5]。
控制系統(tǒng)原理圖如圖3所示,將系統(tǒng)期望輸出yr=10作為給定參考信號。跟蹤控制方法是由鎮(zhèn)定補償器和伺服補償器相結(jié)合,用以保證小車能夠精準(zhǔn)定位,且具有良好的動態(tài)性能?刂谱饔糜蓛刹糠纸M成:狀態(tài)反饋控制u1,使系統(tǒng)穩(wěn)定和具有滿意的動態(tài)性能;u2由“伺服補償器”產(chǎn)生,能夠?qū)崿F(xiàn)輸出y對yr跟蹤,使小車能夠精準(zhǔn)地停在給定參考位置上。其中:yr是階躍函數(shù),其特征多項式為φ(s)=s。按上述方法,容易判別系統(tǒng)是能控且能觀的,有:n=5;p=q=1?纱_定出伺服補償器的模型為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]橋式吊車裝卸定位防搖控制研究[J]. 姚亞嬋,徐為民,鄭翔,彭勃華. 計算機仿真. 2017(11)
[2]無刷直流電機閉環(huán)調(diào)速實驗裝置的建模與仿真[J]. 聶曉華,王薇. 實驗技術(shù)與管理. 2017(04)
[3]橋式吊車系統(tǒng)信息融合跟蹤控制器設(shè)計[J]. 王志勝,周超,孫俊珍. 系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué). 2017(03)
[4]一種直接基于擺角約束的欠驅(qū)動橋式吊車軌跡規(guī)劃方法(英文)[J]. 王鵬程,方勇純,江紫亞. 自動化學(xué)報. 2014(11)
[5]倒立擺狀態(tài)反饋極點配置與LQR控制Matlab實現(xiàn)[J]. 劉文秀,郭偉,余波年. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(10)
[6]基于狀態(tài)觀測器的倒立擺系統(tǒng)控制與實驗研究[J]. 羅忠,趙士鑫,史志勇,郭立新. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]三維橋式吊車建模與仿真平臺設(shè)計[J]. 馬博軍,方勇純,劉先恩,王鵬程. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(12)
[8]橋式起重機的定位和防擺控制研究[J]. 王克琦. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2007(08)
博士論文
[1]欠驅(qū)動單級擺及二級擺型橋式吊車非線性控制策略研究[D]. 張夢華.山東大學(xué) 2018
碩士論文
[1]橋式起重機防搖擺控制算法研究[D]. 白心陽.南京航空航天大學(xué) 2018
[2]三維橋式吊車防擺的力學(xué)分析與應(yīng)用[D]. 羅京.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:3349670
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3349670.html
最近更新
教材專著