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公开(公告)号：CN106986271A
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201710259672.8
申请日：2017-04-20
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种考虑持续干扰与参数不确定性的船用吊车控制方法，属于欠驱动机械系统自动控制的技术领域。该方法包括：针对受持续干扰影响的船用吊车系统动力学模型，考虑包括负载等在内的参数不确定影响，设计了一种非线性控制方法，能实现船用吊车的控制目标，同时可补偿吊绳升降及悬臂俯仰过程中的重力影响。实验结果表明，此方法可处理船用吊车系统的参数不确定性及干扰影响，有效抑制负载摆动，实现负载的精确定位。
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公开(公告)号：CN105174061B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201510624100.6
申请日：2015-09-28
Applicant: 南开大学
IPC: B66C13/18
Abstract: 一种基于伪谱法的双摆吊车全局时间最优轨迹规划方法。解决非线性双摆桥式吊车系统自动控制问题，方法具有良好的台车定位与两级负载摆动消除性能。首先对系统运动学模型进行变换，以方便接下来的分析。之后考虑包括两级摆角及台车速度和加速度上限值在内的多种约束,构造出相应的优化问题。随后，利用高斯伪谱法将该带约束的优化问题转化为更易于求解的非线性规划问题并求解，得到时间最优的台车轨迹。本发明利用伪谱法的思想对复杂的时间最优问题进行处理与转化，降低了求解的难度；同时，本方法可以得到全局时间最优的结果，可极大地提高吊车系统的工作效率。仿真与实验结果表明，本发明能取得良好的控制效果，具有很好的实际应用价值。
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Patent Agency Ranking
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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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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公开(公告)号：CN107065553A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710273827.3
申请日：2017-04-20
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种多旋转激励平移振荡器系统非线性耦合自适应控制方法，属于欠驱动机械系统自动控制技术领域。该方法包括：充分考虑到系统存在未知参数及不确定性因素，引入耦合项构造一种新型的储能函数，设计一种非线性耦合自适应控制方法，增强了系统的暂态性能，实现了多旋转激励平移振荡器(Translational Oscillator with Rotational Actuator，TORA)系统的镇定控制问题，能够使多TORA系统在给定初始位置或受到干扰时能够快速、准确地回到平衡位置并保持稳定，同时，更新律可针对未知参数及不确定性因素对系统带来的影响进行在线补偿。实验结果证明，所提方法具有良好的控制性能。
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公开(公告)号：CN106976804A
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201710259680.2
申请日：2017-04-20
Applicant: 南开大学
CPC classification number: B66C13/22 , B66C13/063
Abstract: 一种双摆吊车能耗最优轨迹规划方法，属于欠驱动机械系统自动控制技术领域。该方法包括：充分考虑吊车系统的双摆特性及实际生产中对能耗的需求，设计了一种针对双摆吊车系统的能耗最优轨迹规划方法，实现了双摆吊车定位与消摆的控制目标。首先，为方便分析计算，对系统动力学方程进行变换。接下来根据系统各状态量约束、初始状态及目标状态，构造相应的优化问题。最后将优化问题转化成凸优化问题的形式并利用凸优化工具进行求解。本方法可确保双摆吊车系统由初始状态到达目标状态，运行过程中消耗的能量最小且系统状态均约束在给定的范围内，同时有效抑制并消除系统的残余摆动。
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公开(公告)号：CN104192713A
公开(公告)日：2014-12-10
申请号：CN201410457163.2
申请日：2014-09-10
Applicant: 南开大学
IPC: B66C13/18
Abstract: 一种基于微分平坦与B样条的时间最优桥式吊车轨迹规划方法。解决非线性桥式吊车系统自动控制问题，方法具有良好的台车定位与负载摆动消除性能。首先提出了系统平坦输出，用以处理台车运动与负载摆动之间的耦合关系。之后利用B样条曲线的连续性及平滑性，将轨迹参数化为具有待优化参数的B样条曲线形式。随后，考虑到负载摆角、台车加速度等约束，利用一种多项式优化算法，得到时间最优轨迹。本发明利用桥式吊车系统的微分平坦特性进行轨迹规划，避免了对系统复杂耦合特性的分析，且所选取轨迹形式具有解析表达式；同时利用优化算法，得到时间最优的轨迹。仿真与实验结果表明，本发明能取得良好的控制效果，具有很好的实际应用价值。
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