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公开(公告)号：CN108469736A
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201810399899.7
申请日：2018-04-28
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于状态观测的船用吊车消摆定位控制方法和系统，包括以下步骤：基于船用吊车系统动力学模型构造包括控制目标、绳长限制的能量函数及状态观测器，根据所述能量函数设计驱动吊杆和吊绳运动的非线性动态反馈控制方法；接收设定的船用吊车系统的系统参数；获取吊杆俯仰角、吊绳长度以及负载的摆角的测量值；根据所述非线性动态反馈控制方法得到控制吊杆和吊绳运动的输入信号；根据所述输入信号实现负载的准确定位并快速消除其残余摆动。本发明可以处理速度信号无法被直接测量的情况，同时实现负载的准确定位与快速消摆。
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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：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：CN117699663B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410051135.4
申请日：2024-01-12
Applicant: 南开大学 , 山东鲁能特种设备检验检测有限公司
Abstract: 本发明涉及智能塔式吊车领域，提供了一种基于操作意图识别的起重机控制方法与系统。系统包括塔吊实验平台包括支柱，支柱上端设有旋臂，旋臂上设有小车，小车底部连接吊绳的一端，另一端连接分布式质量负载；控制器，包括第一MPC控制器和第二MPC控制器，第一MPC控制器，用于对接收的操作指令进行处理，结合传感器采集的数据，输出控制小车/旋臂运动的控制指令；第二MPC控制器用于对接收的操作指令进行处理，结合小车/旋臂的当前位置，生成目标位置参考轨迹，以成本函数最小为目标，输出控制小车/旋臂定位的控制指令，并将控制小车/旋臂运动的控制指令和控制小车/旋臂定位的控制指令发送到执行器，以完成相应指令的执行。
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公开(公告)号：CN118239386B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410674477.1
申请日：2024-05-29
Applicant: 山东鲁能特种设备检验检测有限公司 , 南开大学
Abstract: 本发明涉及起重机技术领域，本发明公开了一种起重机控制方法、系统、介质、设备及产品，包括：获取当前时刻的双摆塔式起重机系统状态；基于所述双摆塔式起重机系统状态，通过控制器，得到当前时刻的期望控制输入；基于双摆塔式起重机系统状态和期望控制输入，通过预测安全滤波器，得到当前时刻的控制输入，并将所述控制输入作用于双摆塔式起重机系统，得到下一时刻的双摆塔式起重机系统状态；其中，预测安全滤波器在终端约束、状态约束和控制输入约束下，通过规划安全前向轨迹，优化控制输入。可以继承基础控制器的一些优势，而且可以保证吊钩和负载摆动抑制，有效提高了双摆塔式起重机系统的作业效率和安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118106962A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410209621.4
申请日：2024-02-26
Applicant: 南开大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种气动肌肉机器人的有限时间同步运动控制方法及系统，涉及机器人控制技术领域。该方法包括步骤：获取气动肌肉驱动并联机器人的状态参数，并建立运动学模型和动力学模型；获取气动肌肉驱动并联机器人需要跟踪的末端执行器参考轨迹，得到末端执行器的跟踪误差；定义轮廓误差，根据末端执行器的跟踪误差和轮廓误差获得坐标轴方向上的同步误差，进而得到同步运动控制的等价目标；基于末端执行器的跟踪误差和坐标轴方向上的同步误差定义耦合误差，并结合跟踪误差和耦合误差构造有限时间自适应同步运动控制器。本发明直接以末端执行器为控制对象、以实现笛卡尔空间内的轨迹跟踪为目标，实现了高精度和高效率的气动肌肉机器人运动控制。
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公开(公告)号：CN108439209A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810400807.2
申请日：2018-04-28
Applicant: 南开大学
CPC classification number: B66C13/063 , B66C13/16 , B66C13/48
Abstract: 本发明公开了一种欠驱动船用吊车有限时间内定位控制方法、装置及系统，该方法包括：步骤(1)：基于船用吊车系统可驱动部分的动力学模型构造二阶滑模面，并引入与定位误差信号相关的非线性有界函数构造非线性控制器；步骤(2)：接收设定的船用吊车系统的物理参数；步骤(3)：接收实时采集的吊杆俯仰角、吊绳长度、负载摆角和海浪干扰引起的船体横滚角；步骤(4)：将接收的数据通过所提非线性控制器，计算控制吊杆俯仰运动和吊绳长度的输入力和力矩；步骤(5)：驱动吊杆和吊绳在有限时间内移动到目标位置，并且可以消除负载的残余摆动。
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公开(公告)号：CN118239386A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410674477.1
申请日：2024-05-29
Applicant: 山东鲁能特种设备检验检测有限公司 , 南开大学
Abstract: 本发明涉及起重机技术领域，本发明公开了一种起重机控制方法、系统、介质、设备及产品，包括：获取当前时刻的双摆塔式起重机系统状态；基于所述双摆塔式起重机系统状态，通过控制器，得到当前时刻的期望控制输入；基于双摆塔式起重机系统状态和期望控制输入，通过预测安全滤波器，得到当前时刻的控制输入，并将所述控制输入作用于双摆塔式起重机系统，得到下一时刻的双摆塔式起重机系统状态；其中，预测安全滤波器在终端约束、状态约束和控制输入约束下，通过规划安全前向轨迹，优化控制输入。可以继承基础控制器的一些优势，而且可以保证吊钩和负载摆动抑制，有效提高了双摆塔式起重机系统的作业效率和安全性。
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公开(公告)号：CN117886226B
公开(公告)日：2024-06-14
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：CN108469736B
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN201810399899.7
申请日：2018-04-28
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于状态观测的船用吊车消摆定位控制方法和系统，包括以下步骤：基于船用吊车系统动力学模型构造包括控制目标、绳长限制的能量函数及状态观测器，根据所述能量函数设计驱动吊杆和吊绳运动的非线性动态反馈控制方法；接收设定的船用吊车系统的系统参数；获取吊杆俯仰角、吊绳长度以及负载的摆角的测量值；根据所述非线性动态反馈控制方法得到控制吊杆和吊绳运动的输入信号；根据所述输入信号实现负载的准确定位并快速消除其残余摆动。本发明可以处理速度信号无法被直接测量的情况，同时实现负载的准确定位与快速消摆。
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