桥式起重机定位及防摆的最优迭代控制.pdf

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1、第32卷第12期计算机仿真2015年12月文章编号：1006—9348(2015)12—0337—04桥式起重机定位及防摆的最优迭代控制付子义，袁海国(河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作454003)摘要：在起重机定位防摇优化控制研究中，由于桥式起重机定位防摆控制系统是一个强耦合、非线性模型复杂系统，系统的实时性能差，传统的PID控制器往往难以进行高精度定位，防摇控制也并不理想。为解决桥式起重机运行的规律优化控制，提出应用最优迭代学习控制的方法，实现对系统的定位以及防摇精确控制。用拉格朗

2、日(IJa铲ange)方程建立桥式起重机的数学模型和最优迭代学习控制模型，对桥式起重机进行定位防摇控制仿真。结果证明改进的控制算法有效，并通过仿真为桥式起重机精确定位，防摇控制提供了科学依据。关键词：桥式起重机；最优迭代学习；防摆控制；重复运动中图分类号：TP391．9文献标识码：BPositionTracl【ingandAnti—S耐ngforB“dgeCraneBasedonoptimalIteratiVeLearIlingControlFUZi—yi，YUANHai—guo(Sch00lo

3、fElectIicalEn舀neeringandAutomation，HenanPolytechnicUniversity，HenanJiaozuo454003，China)ABSTI认CT：Becausetheanti—swingcontmlsystemofbridgecranesisacomplexsystemwithstrongcouplingaIldnonIineaIity，thereal—timeperf0瑚anceofthesyStemispoor，thetmditionalPIDc

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5、emathematicalmodelandtheopti珥aljterativeleamingcontr_0lmodelofbridgecr卸esareestablishedbyusingtheLa铲angeequation，andtheprecisepositioningandanti—swayoptimaIcontr01ofbridgecmesareachieved．Simulationresultsverifythee舱ctivenessoftheimprovedalgonthm．量范YW

6、o圈【DS：Bridgecrane；0ptimaliterativeleaming；An“～swaycontrol；RepetibVemotion1引言作为一个现代的装载机械，桥式起重机以其方便、占地面积小、结构简单等优点，被广泛应用于各个生产领域，如现代化的厂房，车间，仓库等。然而，小车的加速和减速，载物的摇摆以及其它的干扰都会影响桥式起重机的运行，不仅严重影响了生产作业效率，甚至会增加事故的可能性，因此迫切要求设计出自动控制系统，既可以减少工作人员的劳动强度，并能大幅度的提高工作效率。而桥式

7、起重机的难点便是负载的定位和摆角的控制。国内外学者对桥式起重机的定位与防摇问题做了大量研究。文献[1]使用模糊控制方法对桥式起重机机进行控制，文献[2]对桥式起重机的性能进行基金项目：河南省科技攻关计划项目(112102210004)收稿日期：2015一01一19修回日期：2015一03一04分析，阐述了绳长、载重对摆角的影响，文献[3]利用神经网络对起重机进行控制，文献[4]设计了自动定位程序进行系统控制，文献[5]采用模糊自适应PID控制器对起重机进行定位和防摇控制。虽然研究已经取得了一些成

8、果，但仍无法准确地跟踪小车的位置，并且控制方法对模型的精确度要求较高，防摇效果也并不理想。桥式起重机在实际操作运行中要频繁执行重复性的动作，其主要体现在：货物的装载点和卸货点相同，装载点到卸货点的路径相同，并且每一次装载量大致相同。对于这类重复运行、难以建模的系统，最优迭代学习控制是一种有效的控制方法，它以系统前次的跟踪偏差信号来修正系统不理想的控制信号，使得系统在有限区间段上的跟踪性能不断随重复次数得以提高，实现系统输出对期望轨迹的完全跟踪砷o。建立桥式起重机的拉格朗日数学方程与模型，设计最优