[發明專利]一種橋式吊車雙擺PI型Terminal滑模控制器設計方法及系統有效
| 申請號： | 202010896056.5 | 申請日： | 2020-08-31 |
| 公開（公告）號： | CN112068428B | 公開（公告）日： | 2022-05-17 |
| 發明（設計）人： | 王天雷;邱炯智;徐進釗;張京玲;張昕;李秀平;黃錦濤;賴遠欽 | 申請（專利權）人： | 五邑大學 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205 | 代理人： | 孫浩 |
| 地址： | 529000 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 吊車 pi terminal 控制器 設計 方法 系統 | ||
1.一種橋式吊車雙擺PI型Terminal滑模控制器設計方法，其特征在于，包括：
定義橋式吊車系統雙擺模型；
引入復合信號；
定義PI型偏差信號為臺車期待軌跡與所述復合信號的差值；
根據所述PI型偏差信號，定義Terminal滑模面；
根據所述橋式吊車系統雙擺模型，定義名義模型；
根據所述Terminal滑模面和所述名義模型，得到PI型Terminal滑模控制器；
其中，所述PI型Terminal滑模控制器具體為：
其中，M0為正定質量慣性矩陣M(q)的近似矩陣，C0為離心力矩陣的近似矩陣，G0為重力向量G(q)的近似矩陣，為滑模面向量χ與狀態向量一階導數的和，為滑模面向量的一階導數和狀態向量二階導數的和，滑模面向量χ為[s 0 0]T，s為Terminal滑模面，Kp、η為正的控制增益，Ki為控制器增益，Λ為[1 0 0]T。
2.如權利要求1所述的一種橋式吊車雙擺PI型Terminal滑模控制器設計方法，其特征在于，所述復合信號具體為：
其中，δ(t)為復合信號，α、β為正的控制器增益，x為臺車位移，θ為吊鉤擺角，為負載擺角。
3.如權利要求1所述的一種橋式吊車雙擺PI型Terminal滑模控制器設計方法，其特征在于，所述Terminal滑模面具體為：
其中，s(t)為Terminal滑模面，ζ為PI型偏差信號，為ζ的一階導數，γ1和γ2為正的常數，q和p為奇數，而且0p2q。
4.如權利要求1所述的一種橋式吊車雙擺PI型Terminal滑模控制器設計方法，其特征在于，所述名義模型具體為：
其中，q為狀態向量[x,θ,φ]T，為q的一階導數，為q的二階導數，M0(q)為正定質量慣性矩陣M(q)的近似矩陣，為離心力矩陣的近似矩陣，G0(q)為重力向量G(q)的近似矩陣，ΔM為M(q)的建模誤差，ΔC為的建模誤差，ΔG為G(q)的建模誤差。
5.如權利要求1所述的一種橋式吊車雙擺PI型Terminal滑模控制器設計方法，其特征在于，根據所述Terminal滑模面和所述名義模型，得到PI型Terminal滑模控制器，包括：
根據所述Terminal滑模面和所述名義模型，得到初始化控制器；
在所述初始化控制器中，使用tanh函數，得到PI型Terminal滑模控制器。
6.一種橋式吊車雙擺PI型Terminal滑模控制器，其特征在于，具體為：
其中，M0為正定質量慣性矩陣M(q)的近似矩陣，C0為離心力矩陣的近似矩陣，G0為重力向量G(q)的近似矩陣，為滑模面向量χ與狀態向量一階導數的和，為滑模面向量的一階導數和狀態向量二階導數的和，滑模面向量χ為[s 0 0]T，s為Terminal滑模面，Kp、η為正的控制增益，Ki為控制器增益，Λ為[1 0 0]T。
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