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公开(公告)号：CN108319281A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810013743.0
申请日：2018-01-08
Applicant: 南开大学
CPC classification number: G05D1/0808 , G05D1/101
Abstract: 一种基于时间最优的旋翼飞行器吊运系统运动规划方法，能够得到时间最优的飞行器定位与负载消摆轨迹，属于非线性欠驱动机电系统自动控制领域。首先建立完整的系统动力学模型，随后将系统表达为以加加速度为输入的非线性仿射形式。在离散化和近似化处理之后，可以将原本的时间最优运动规划问题转化为标准的非线性规划问题，这一过程中考虑负载摆动、飞行器速度、加速度、加加速度等各种约束。最后，利用序列二次规划方法即可对该问题进行求解。本发明在处理中无需线性化操作，保留了系统原本的属性，且可以加入对系统状态轨迹和输入量的约束；此外，该方法将飞行器加速度设为输入，从而得到加速度连续的轨迹，以免电机振动而影响其使用寿命。
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公开(公告)号：CN102795544A
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201210292959.8
申请日：2012-08-16
Applicant: 南开大学
Abstract: 基于轨迹在线规划的桥式吊车高效消摆控制方法。该方法包括：构造一个摆角消除环节，可有效地抑制负载的大幅度摆动，并快速地消除台车到达目标位置之后负载的残余摆角；将摆角消除环节与定位参考轨迹以线性方式组合在一起，生成最终轨迹，可保证台车的精确定位，同时能够有效地消除负载的摆角与残余摆角。相比已有的吊车轨迹规划技术，该方法可在线地生成消摆轨迹，其简单易行、在线运算量小、台车运送效率高、消摆速度快，非常适用于吊车系统的实时控制。
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公开(公告)号：CN119002535A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411072367.4
申请日：2024-08-06
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明提出了基于能量和有益状态耦合的四旋翼吊运控制方法及系统，涉及无人机控制技术领域。包括定义外环跟踪误差、内环跟踪误差以及内环和外环之间的耦合项；定义第一个能量存储函数和第二个新的能量存储函数，求和得到总储能函数；利用耦合项判别函数判断内环和外环之间耦合项的有害或有益；基于总储能函数和耦合项判别函数的判别结果，得到外环的虚拟控制输入，并得到机体位移和负载摆角；基于姿态跟踪控制器，得到内环的控制力矩，并得到姿态角。本发明内环使用姿态跟踪控制器，而外环采用新的基于能量耦合的控制器来控制四旋翼的位移并消除负载摆动。
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公开(公告)号：CN118239388B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410668547.2
申请日：2024-05-28
Applicant: 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC: B66C13/48 , B66C13/06 , G06F30/20 , G06F17/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及起重机技术领域，本发明公开了一种塔式起重机运动规划方法、系统、介质、设备及产品，包括：获取塔式起重机中旋臂、台车和吊绳的目标位置；基于所述塔式起重机中旋臂、台车和吊绳的目标位置，通过求解优化目标，得到旋臂、台车与吊绳的最优运动轨迹；其中，优化目标为运输时间、能量消耗和控制输入绝对变化率的总和的最小化，并基于塔式起重机的状态变量和控制输入与路径参数的耦合关系，将优化目标转化为关于路径参数的函数。实现了塔式起重机高效安全的负载运输。
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公开(公告)号：CN118484037A
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202410555747.7
申请日：2024-05-07
IPC: G05D19/02
Abstract: 本发明涉及针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法及系统，构建2D TORA系统的动力学模型并确定控制目标，控制目标为：以模型中平台的位置到达镇定状态，并调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度到达期望的目标角度；以系统的总能量、偏心球的旋转角度定位误差和系统各状态量之间的耦合关系与动力学特性构造非负函数，结合系统的动力学模型确定辅助函数，分离系统的可测状态量与未知参数，确定未知参数估计量的自适应更新率，得到对应控制器的函数模型；获取系统平台两个方向的位置信号和旋转偏心球的摆角信号，基于得到的模型确定在偏心球上的控制力实现控制目标。通过分离可测状态量与未知参数，对不确定参数进行补偿，提高系统的控制性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117886226A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202410070854.0
申请日：2024-01-17
Applicant: 南开大学 , 山东鲁能特种设备检验检测有限公司
Abstract: 本公开提供了基于平坦输出的吊车系统非线性控制方法及系统，涉及吊车控制技术领域，基于塔式吊车系统动力学方程，设计系统的微分平坦输出信号以及控制目标，构建平坦输出空间，获取塔式吊车系统的所有状态变量；在平坦输出空间中将负载位置与台车位移的导数作为新的等效控制输入，为负载位置设计理想的线性控制器；获取塔式吊车系统状态变量与负载位置的非线性关系，根据非线性关系得到系统最终的非线性控制器，实现塔式吊车系统准确定位与有效消摆的控制目标。
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公开(公告)号：CN116198264A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310375489.X
申请日：2023-04-10
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种仿鳐鱼水陆两栖机器人，包括支撑板，连接在支撑板上表面的电控舱，和连接在支撑板下表面且并列布置的至少两组行波驱动结构：行波驱动结构包括被驱动元件带动的螺旋杆，螺旋杆穿过多个首尾活动连接的关节扣，形成随螺旋杆转动而上下摆动的关节扣活动铰链，关节扣活动铰链两端通过连杆与电机舱连接；每个关节扣侧部中心连接支撑骨，所有关节扣的支撑骨通过仿生材料覆盖形成仿生鳍；通过被驱动元件带动的螺旋杆，将螺旋空间的转动运动转换为关节扣活动铰链的正弦波平移，带动支撑骨产生起伏波动。
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公开(公告)号：CN112907590B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202110383788.9
申请日：2021-04-09
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开一种基于金属锭打磨信息视觉识别的打磨方法及系统，包括：对金属锭图像进行边缘检测得到包含毛刺位置的边缘检测图像；对边缘检测图像进行多边形拟合后，提取多边形的角点和毛刺位置的端点，得到金属锭的打磨参照点；根据打磨参照点对金属锭进行打磨，对打磨后的金属锭图像进行检测得到剩余毛刺信息，根据剩余毛刺信息对打磨参照点进行优化，根据优化后的打磨参照点完成对金属锭的打磨。在有色金属铸锭线运行过程中不断提取进入视觉检测范围的金属锭的打磨参照点，具有实时性；能够检测出放置于金属锭模具中的金属锭的边缘和毛刺信息，具有准确性。
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公开(公告)号：CN109335967B
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN201811361433.4
申请日：2018-11-15
Applicant: 南开大学
Abstract: 本公开提供了一种柔性吊车下摆角测量、自动控制以及评价系统与方法，本公开可以模拟实际柔性吊车运行，同时利用视觉标定和机器学习拟合出吊绳弯曲特性，将此特性用于吊绳下端摆角的测量。依据该测量值，能够将其作为控制性能定量评价指标，对控制器性能进行定量评价，并据此修改、优化控制器参数，进行柔性吊车系统的自动或优化控制。
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公开(公告)号：CN107024865B
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201710300394.6
申请日：2017-05-02
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种欠驱动桅杆式起重机定位消摆非线性控制方法，属于机电系统控制领域。该方法包括：根据起重机的动力学模型构造能量函数，并充分利用可驱动变量（吊杆旋转角和俯仰角）和不可驱动变量（负载径向摆角和切向摆角）之间的耦合关系，构造李雅普诺夫候选函数，从而设计出一种新型的非线性控制器。除此之外，为对吊杆转动的超调量进行有效限制，在控制器中加入限幅项，防止吊杆在目标位置附近来回摆动。此方法可以实现准确定位控制与快速消摆控制。
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