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《起重機(jī)防搖擺模糊自適應(yīng)PID控制的仿真.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第29卷第5期后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào)Vo1．29No．52013年9月JOURNAL0FLOGISTICALENGINEERINGUNIVERSITYSep．2013文章編號：1672—7843(2013)05—0084—06起重機(jī)防搖擺模糊自適應(yīng)PID控制的仿真何航，宛西原(后勤工程學(xué)院后勤信息與軍事物流工程系，重慶401311)摘要起重機(jī)起吊過程中，由于繩索搖擺，使吊物位置變化復(fù)雜，線路變化非線性，吊物位置不確定；而采用常規(guī)定參數(shù)PID控制難以解決貨物位置控制問題，無法對起重機(jī)的位置和擺角進(jìn)行精確控制。針對這些問題，采用拉格朗日能量法建
2、立起重機(jī)起吊系統(tǒng)模型，提出一種基于模糊自適應(yīng)PID控制的起重機(jī)起吊控制方法，結(jié)合模糊控制理論對PID參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)整定。仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)定參數(shù)PID控制相比，模糊自適應(yīng)PID控制具有良好的適應(yīng)性和魯棒性，可提高起重機(jī)起吊系統(tǒng)的動態(tài)性能。關(guān)鍵詞非線性控制系統(tǒng)；模糊控制；參數(shù)自適應(yīng)控制；PID控制中圖分類號：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ASimulationonAnti-swingforCraneBasedonFuzzyAdaptivePIDControlHeHang，WanXi—yuan(Dept．ofLogisticsInforma
3、tion&LogisticsEngineering，LEU，Chongqing401311，China)AbstractIntheprocessoftheliftingofthecrane，theproportional—integral—derivation(PID)controlaloneisimpossibletodealwiththecomplex，non—linear，uncertainpostitionofthecrane．Asaresncl，itisunabletoadjustpreciselytheoscillatio
4、nangleduringthelifting．Inordertosolvetheproblemsmentioned．IbroughtupamethodcalledfuzzyadaptivePIDcontrolandbuiltamod—elsystemfortheprocessofthehoistingofthecrane．WhichisbasedonLagrangeenergymethodandcombinesthesettingbetweenthefuzzycontroltheoryandPIDadaptiveparameter．S
5、imulationresultsshowthatcomparedwiththeconventionalPIDcontrol，fuzzyPIDadaptivecontrolisratherflexibleandrobustanditimprovesthedynamicpropertyofthecranesystem．Keywordsnon—linearcontrolsystem；fuzzycontrol；parameteradaptivecontrol；PIDcontrol起重機(jī)在起吊過程中，經(jīng)常會遇到繩索搖擺問題，由此帶來很多安全隱患
6、，如造成吊物與車體碰撞，損壞吊物，或吊物與相關(guān)人員碰撞n。所以，起重機(jī)起吊系統(tǒng)一般需要加裝防搖裝置。起吊過程中，由于繩索搖擺，使吊物位置變化復(fù)雜，線路變化非線性，吊物位置不確定等。這些問題都是防搖擺裝置需解決的關(guān)鍵問題。因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)合理的防搖擺控制系統(tǒng)，使吊物準(zhǔn)確迅速地停在指定位置，減少吊裝過程對操作者操作技術(shù)的依賴。PID控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)方面，具有性能穩(wěn)定、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在控制參數(shù)難以整定且參數(shù)具有非線性、魯棒性差、需要建立精確數(shù)學(xué)模型等缺點(diǎn)。模糊控制是一種基于規(guī)則的控制，直接采用語言型控制規(guī)則，并結(jié)合
7、現(xiàn)場操作人員的控制經(jīng)驗(yàn)或相關(guān)專家的知識鶘；在設(shè)計(jì)中不需要建立受控對象的精確數(shù)學(xué)模型，因而控制機(jī)理和控制策略易于為人接受和理解。本文通過對起重機(jī)吊裝控收稿日期：2013—05—16作者簡介：何航，男，碩士生，主要從事計(jì)算機(jī)模擬仿真研究。第5期何航等起重機(jī)防搖擺模糊自適應(yīng)PlD控制的仿真85制過程建模與分析，將常規(guī)PID控制與模糊控制相結(jié)合，使控制過程中的PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)整定，從而提高起重機(jī)起吊系統(tǒng)的適應(yīng)能力。1起重機(jī)起吊系統(tǒng)模型由于起重機(jī)在吊裝過程中最常出現(xiàn)吊臂在二維平面內(nèi)將吊物水平移動到指定地點(diǎn)的情況，所以將起重機(jī)起吊系統(tǒng)模型簡化
8、為圖l所示的情況。圖中，為小車質(zhì)量，m為吊物質(zhì)量，f為吊繩長度，F(xiàn)為牽引力，為摩擦力，廠=，為水平方向的位移，0為吊物與豎直方向的夾角即擺角。朋，一r一1一，ld一Ifr一，／，／'，／r／一，／由Im圖1起重機(jī)起吊系統(tǒng)
