資源描述：
《基于自抗擾控制技術(shù)的吊車控制研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于自抗擾控制技術(shù)的吊車控制研究張潔2016年01月中圖分類號：TP273UDC分類號：621.3基于自抗擾控制技術(shù)的吊車控制研究作者姓名張潔學(xué)院名稱自動化學(xué)院指導(dǎo)教師蔡濤副研究員答辯委員會主席鄭萬煦研究員申請學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)控制科學(xué)與工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2016年01月AnActiveDisturbanceRejectionControlStudyofCraneControlCandidateName：JieZhangSchoolorDepartment:SchoolofAutomationFacultyMentor:AssociateProf.TaoCaiCh
2、air,ThesisCommittee：Prof.WanxuZhengDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：ControlScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January,2016研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與
3、我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：摘要橋式吊車系統(tǒng)是非線性、強(qiáng)耦合、欠驅(qū)動系統(tǒng)，控制難度大，它要求在快速將貨物運(yùn)送到指定位置的同時，盡量減小負(fù)載的擺角，同時使系統(tǒng)能夠抵抗風(fēng)力、摩擦力的擾動；其控制的另一難點(diǎn)在于系統(tǒng)在使用過程中繩長與負(fù)載質(zhì)量會改變，即模型變參數(shù)。本文首先將吊車系統(tǒng)作為被控對象進(jìn)行建模，建立了包括擾動因素在內(nèi)的完整模型。對現(xiàn)有吊車控制系統(tǒng)常用的輸入整形（InputShaping）方法進(jìn)行研究，得出其消擺實質(zhì)是引入前饋抵消振蕩極點(diǎn)的結(jié)論，由此提出一種具有零極點(diǎn)對消環(huán)節(jié)的PID控制器并將兩種方案進(jìn)行對比
4、分析。根據(jù)被控對象的特點(diǎn)，提出負(fù)載位置反饋控制方案和臺車位置反饋控制方案，針對負(fù)載位置反饋方案設(shè)計了四階自抗擾控制器，考慮到實驗平臺采樣時間的限制，四階自抗擾平臺實驗難以實現(xiàn)，從而將高次項作為擾動，設(shè)計了更易實現(xiàn)的增大b的0二階自抗擾控制器，針對臺車位置反饋方案設(shè)計了二階自抗擾控制器，完成仿真實驗，結(jié)果表明臺車位置反饋?zhàn)钥箶_控制更為優(yōu)異，將該方案與輸入整形方案進(jìn)行對比分析。最后，設(shè)計了橋式吊車的原理實驗系統(tǒng)，其中采用工業(yè)相機(jī)與OpenCV方法結(jié)合設(shè)計完成了吊車擺角測量裝置，測量頻率可達(dá)50幀/s以上，橋式吊車的實驗測試結(jié)果表明，自抗擾控制器在該類系統(tǒng)中具有控制優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：吊車系統(tǒng)；非線
5、性；擾動；伺服系統(tǒng)；自抗擾；輸入整形IAbstractOverheadcranesystemisakindofnonlinear,stronglycoupled,underactuationsystem.Itisdifficulttocontrolthesystemwhichrequiresthatgoodsarecarriedtothedesignatedlocationquicklyandminimizingtheswingangleoftheload.Itisalsorequiredthatthesystemshouldresistwindandfrictiondisturbanc
6、e.Anotherprobleminthesystemisthatthelengthoftheropeandthequalityoftheloadwillchangewhilethesystemisoperating,whichleadstochangesinparametersofthemodel.Firstly,thethesisregardstheoverheadcraneasthecontrolledobjectandbuildsthemodelofit,takingthedisturbancefactorsintoconsideration.Nowcranesystemisof
7、tenanalyzedbytheinputshapingmethod.Thesubstanceofsuppressingswingangleisconcludedthroughtheoreticalderivationthattheinputshapingcontrollerintroducesafeedforwardcontrollertooffsettheoscillation.SoaPIDcontrollerwithapole
