提出一種基于旋轉臂旋轉運動的控制方法,實現旋轉臂的位置控制和減載控制。首先,利用擾動觀測器推導出起重機的局部線性模型。該模型對關節摩擦,載荷質量和其他參數具有魯棒性。其次,基于該模型設計了非線性控制器,并應用liapunov的穩定性定理來保證控制系統的穩定性。最后,比較了仿真和實驗結果,驗證了該方法的有效性。通過使用這種方法,可以實現不需要控制擺臂的起伏運動的起重機,從而大大簡化了其結構并降低了制造成本。

  起重機系統廣泛用于各種場所,例如建筑工地,港口和卡車平臺。然而,起重機旋轉臂的旋轉運動產生了負載的二維擺角;因此,操作者必須高技能地控制起重機以使負載能夠快速且準確地到達指定位置。操作錯誤可能導致事故,人員傷亡和環境破壞。

  旋轉起重機的運動主要分為兩個方面:銷釘改變懸掛繩索的長度,以實現負荷的上升和下降;賽車臂的起伏和旋轉運動。由于在第一運動模式中沒有負載擺動,因此操作員更容易控制。然而,對于第二運動模式,需要防擺控制以增加操作的難度。

  為了減輕操作員的負擔并提高其工作的安全性,許多研究人員開發了各種起重機系統的控制方法。提出了一種基于坐標變換的旋轉起重機直線運動最優控制方法。此外還包括滑模控制,自適應控制,逆推控制以及基于李亞普諾夫穩定性定理的非線性控制。

  然而,大多數現有研究使用旋轉臂的起伏和旋轉運動來實現偏航控制。如果僅通過使用旋轉臂的旋轉運動來提出擺動控制的方法而沒有波動運動,則可以在不控制旋轉臂的波動運動的情況下實現起重機,從而大大簡化其結構并降低其制造成本。因為螺旋臂的起伏運動僅用于克服重力。

旋臂起重機