橋式吊車系統(tǒng)的非線性控制算法研究.pdf

1、橋式吊車是一種常見的裝配運(yùn)輸工具，在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。從本質(zhì)上來看，橋式吊車系統(tǒng)是一個(gè)高度非線性的欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由于其系統(tǒng)特性，設(shè)計(jì)它的控制器頗有難度。從實(shí)際應(yīng)用需要來考慮，為保證生產(chǎn)安全，提高工作效率，對(duì)橋式吊車的位置跟蹤精度、跟蹤時(shí)間、抗擺動(dòng)及魯棒性等都有較高要求。因此，對(duì)橋式吊車系統(tǒng)的非線性控制算法研究具有重要的理論研究和應(yīng)用研究價(jià)值。
　　 本文針對(duì)橋式吊車系統(tǒng)，分別設(shè)計(jì)了兩種嵌套飽和控制器和兩種次最優(yōu)控制器。在設(shè)計(jì)

2、控制器之前，本文先對(duì)橋式吊車系統(tǒng)進(jìn)行建模，通過坐標(biāo)變換，將系統(tǒng)模型動(dòng)力學(xué)方程轉(zhuǎn)變成級(jí)聯(lián)規(guī)范型，進(jìn)一步將該級(jí)聯(lián)規(guī)范型轉(zhuǎn)換成一個(gè)上三角結(jié)構(gòu)的非線性動(dòng)力學(xué)方程，接下來的控制器設(shè)計(jì)均是基于這個(gè)上三角模型。首先，本文提出了一種加冪積分技術(shù)與嵌套飽和相結(jié)合的方法，該控制器在合適的參數(shù)選擇下能夠保證系統(tǒng)全局有限時(shí)間穩(wěn)定。進(jìn)一步地，本文在第一種控制器的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，采用非線性嵌套飽和函數(shù)，提出了第二種加冪積分技術(shù)與嵌套非線性飽和相結(jié)合的控制器，該