[發明專利]一種分布質量負載的橋吊防搖定位控制方法

有效

• 申請號: 202110483064.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113189877B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 歐陽慧珉;楊領
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

1.一種分布質量負載的橋吊防搖定位控制方法，其特性在于，包括：

根據拉格朗日方程以及橋吊模型，構建具有分布式質量負載的橋吊三維動態模型；

根據所述三維動態模型，結合定位誤差，構建自適應更新律；

根據所述自適應更新律，構建增強定位的魯棒自適應控制器，實現橋吊定位與消擺；

所述構建自適應更新律包括，

在所述動態模型中，結合摩擦力模型、分析系統的動能和勢能以及系統總能量變化率，構建一種包含定位誤差的自適應更新律并規劃自適應更新律參數的選取；

所述一種包含定位誤差的自適應更新律包括，

根據所述系統總能量變化率，構造定位誤差的自適應更新律，所述自適應更新律包括x方向和y方向的更新律，所述更新律分別用和表示，其詳細表達式如下所示：

ω_y^T＝[m₁+m₂+m_y f₂₁ f₂₂ d₂]

ω_x^T＝[m₁+m₂+m_x f₁₁ f₁₂ d₁]

其中：Π_x和Π_y分別為x方向和y方向更新律的可變權重矩陣，且均為對角正定矩陣，γ_x和γ_y均為自適應更新律的相關矩陣，并且為一維向量，ω_x與ω_y為待估計向量，

e_x和e_y為跟蹤軌跡的誤差，和分別為對應的微分量，α以及δ(*)是自適應更新律中的增強定位項，其中

δ(*)為飽和函數并滿足足以下關系式：

2.如權利要求1所述的分布質量負載的橋吊防搖定位控制方法，其特征在于：所述構建橋吊三維動態模型包括，

結合應用過程中的摩擦力以及風阻，利用拉格朗日建模方程構建具有分布式質量負載橋吊三維動態模型，所述三維動態模型表示為：

M＝[m_ij]∈R^6×6，C＝[C_ij]∈R^6×6，i＝1，...，6，j＝1，...，6，

G＝[0 0 gl₁m₁cosθ₂sinθ₁+gl₁m₂cosθ₂sinθ₁

gl₁m₁cosθ₁sinθ₂+gl₁m₂cosθ₁sinθ₂

gl_hm₂cosθ₄sinθ₃ gl_hm₂cosθ₃sinθ₄]^T

U＝[F_x F_y 0 0 0 0]^T，F_s＝[F_rx F_ry 0 0 0 0]^T

其中：l₁為小車與吊鉤間的繩長，l₂為吊鉤與分布質量負載固定間的繩長，l_h為吊鉤與分布質量負載質心間的垂直距離，m₁和m₂分別為吊鉤與分布質量負載的質量，g為重力加速度，θ_i，分別為吊鉤與分布質量負載的角度以及它們對應的一階導，和分別為小車與導軌的運動距離的一階導，對于驅動力部分，F_x與F_y分別為小車與導軌的驅動力，

F_rx和F_ry分別為小車和導軌在各自方向上的摩擦力，

d_i，i＝1，...6為各狀態量在其方向上的風阻系數。