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第 41卷 增刊 东南大 学 学报 (自然科学版) Vo1.41 Sup
2011年 9月 JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY (NaturalScienceEdition) Sept.2011
doi:10.3969/j.issn.1001—0505.2011.S1.006
基于能量守恒的桥 吊防摇切换控制
翟军勇
(东南大学 自动化学院,南京 210096)
摘要 :针对桥 吊系统的非线性和不确定性,利用Lagrange方程建立其数学模型,从能量守恒角
度设计 了基于小车速度切换 的防摇控制方法.由摄像头和反光板组成的传感器将检测到 的图像
经处理后得到 吊具 的角度.当吊具到达最低点时,将小车的速度进行相应的切换 ,使得 吊具与
小车相对速度为零,从而消除摆动.当小车在 目标位置停止时,吊具的摆角范围为 ±0.01rad,
完全满足系统设计的要求.计算机仿真和桥 吊装置试验结果表明所提算法的有效性.
关键词 :非线性系统 ;防摇 ;切换控制;桥 吊
中图分类号:TP273 文献标志码 :A 文章编号:1001—0505(2011)增刊-0023-04
Anti-swingswitchingcontrolforoverhead cranes
basedonconservation ofenergy
ZhaiJunyong
(SchoolofAutomation,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)
Abstract:A mathematicalmodeloftheoverheadcraneisproposedbasedontheLagrangeequation
todealwiththeoverheadcranesystem withnonlinearitiesanduncertainties.Ananti—swingswitching
controlfrom thepointview oftheconservation ofenergyispresented.Thesensorwhichiscom—
posedofthecameraandreflectorsdetectsthe imagetoobtaintheswinganglesigna1.Toeliminate
theswingangle,whenthelifterreachesthelowestpoint,velocity—switchinginstructionofthetrolley
isgiven suchthattherelativevelocitybetweenthetrolleyandthelifteriszero.Therangeoftheload
swingangleis ±0.01radwhenthetrolleystopsatthetargetposition.Computersimulationsandex—
perimentalresultsvelifytheeffectivenessoftheproposedmethod.
Keywords:nonlinearsystem ;anti—swing;switchingcontrol;overheadcranes
在众多的物流作业中,如货物的提升和搬运, 置.机械防摇主要是通过机械 的手段来消除摆动
桥吊起着重要 的作用.目前 ,桥 吊控制系统正朝 的能量以达到最终消除摆动的 目的,这是一种被
着大型、高效、自动化的方向发展,在作业过程 中 动防摇方式,不但消耗时问长,而且减摇效果与
如何防止重物摆动和准确定位是提高工作效率 、安 司机的操作经验有很大关系.而 电子防摇装置是
全性以及实现码头 自动化装卸的关键环节.它 的
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