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公开(公告)号：CN118183499A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410307346.X
申请日：2024-03-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种用于欠驱动起重机系统的安全滤波器，所述滤波器通过时变约束方法对起重机系统进行层级实时控制；所述动力分析模块根据欧拉‑拉格朗日方程构建起重机动力数学模型，所述状态约束模块根据时变约束函数构建起重机系统的吊载时变约束条件：构建起重机系统的第二吊载时变约束条件；根据所述起重机动力数学模型和所述第二起重机系统的吊载时变约束条件根据所述起重机动力数学模型和所述起重机系统的第二吊载时变约束条件，构建高阶控制障碍函数计算模块；所述分层二次规划模块通过获取状态测量模块中负载信息按照二次规划算法向起重机系统输出层级安全控制信号；本发明通过安全滤波器对起重机进行实时控制，能够保证快速消摆、抑制残余摆动等方面的暂态性能，并且能够保证负载躲避动态障碍物。
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公开(公告)号：CN120004159A
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510473999.X
申请日：2025-04-16
Applicant: 南开大学 , 徐州重型机械有限公司
Abstract: 本发明涉及欠驱动系统的自动控制技术领域，提供一种保障状态约束的桅杆式起重机在线轨迹规划方法及系统，该方法包括构建桅杆式起重机的线性运动学模型并开展模型变换，得到用于轨迹规划的状态空间模型；求解有驱动状态子模型和无驱动状态子模型所涉及矩阵指数的解析解；通过零阶保持法进行离散化，获得离散模型，通过矩阵指数的解析解计算离散模型的参数矩阵；构建预测模型和误差模型；将状态约束转化为输入约束，选取代价函数构建二次规划；求解二次规划的最优解，根据最优解构建桅杆式起重机的在线轨迹。本发明实现货物精准吊运的同时，保障起重机作业时的状态约束，大大增强了桅杆式起重机在吊装运输过程中的安全性。
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公开(公告)号：CN116142977A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310061050.X
申请日：2023-01-16
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种面向负载消摆的起重机自动控制系统，用于运行起重机防摇摆控制算法，解决起重机在精准定位过程中出现的负载摆动问题。除起重机系统结构外，还包括远程数据采集端和起重机防摇摆运动控制板卡，二者能进行无线通信。远程数据采集端采集起重机吊具摆角信息，并传输至防摇摆运动控制板卡；防摇摆运动控制板卡接收来自远程数据采集端、可编程逻辑控制器和遥控器的数据后，进行逻辑判断及运算，再将运算结果及其他控制指令输出至可编程逻辑控制器，以控制起重机机械主体运转。防摇摆运动控制板卡的接口电路板集成了适用于实时控制的STM32单片机，以保障实时性；同时，集成了适用于复杂信息处理NVIDIA Jetson视觉处理器，以保障功能性。
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