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张梦华;张永丰;欧阳、惠民;马昌辉;程新功

四自由度塔式起重机系统的自适应积分滑模控制，有效载荷摆动减少。 （英语） Zbl 1434.93044号

非线性动力学。 99，第4期，2727-2741（2020年）。
摘要：针对四自由度塔式起重机，提出了一种有效载荷摆动抑制的自适应积分滑模控制方法。所设计的控制器由三部分组成：积分滑模控制用于提供鲁棒行为；采用自适应控制来表现自适应性能；增加了摆动阻尼项以抑制和消除有效载荷摆动角。与现有存在抖振现象的滑模控制方法不同，所提出的AISMC方法本质上是连续的、无抖振的。此外，由于自适应控制，所设计的控制器不需要精确的系统参数值，包括有效载荷质量、小车质量、缆索长度、臂架惯性矩、摩擦相关系数。采用基于Lyapunov的分析和LaSalle不变性原理来支持理论推导，而无需线性化非线性动力学。实验结果表明，所设计的控制器具有良好的控制性能。

引用于4文件

MSC公司：

93C40 自适应控制/观测系统
93立方厘米 控制理论中的应用模型

关键词：

塔式起重机;欠驱动系统;积分滑模控制;自适应控制;减小摇摆
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\textit{M.Zhang}等人，《非线性动力学》。99，第4号，2727--2741（2020；Zbl 1434.93044）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Yang，T。；太阳，北。；陈，H。；Fang，Y.，具有横摇运动和输入死区的欠驱动船载起重机基于神经网络的自适应防摆控制，IEEE Trans。神经网络。学习。系统。(2019) ·doi:10.1109/TNNLS.2019.2910580
[2] Sun，N。；Yang，T。；方，Y。；Wu，Y。；Chen，H.，采用非线性准PID方案的双摆起重机运输控制：设计和实验，IEEE Trans。系统。人类网络。系统。，49, 7, 1408-1418 (2019) ·doi:10.1109/TSMC2018.2871627
[3] Xin，X.，具有主动中间关节的n连杆欠驱动旋转平面机器人的线性强结构可控性和可观测性，Automatica，94，436-442（2018）·Zbl 1401.93147号 ·doi:10.1016/j.automatica.2018.04.050
[4] 张，A。；赖，X。；吴明，一类多自由度欠驱动机械系统的非线性稳定控制，非线性动力学。，89, 3, 2241-2253 (2017) ·Zbl 1375.93057号 ·doi:10.1007/s11071-017-3582-2
[5] 薛，M。；安，C。；Li，Z.，使用模型预测控制和扩展状态观测器的在制品车辆约束自适应鲁棒轨迹跟踪，非线性动力学。，48, 5, 733-742 (2018)
[6] Zhang，M.，桥式起重机在模型不确定性、参数变化和外部干扰下的有限时间无模型轨迹跟踪控制，Trans。仪器测量。控制，41，12，3516-3525（2019）·doi:10.1177/0142331219830157
[7] Chwa，D.，基于滑模控制的三维桥式起重机的鲁棒有限时间反航迹控制，IEEE Trans。Ind.Electron公司。，64, 8, 6775-6784 (2017) ·doi:10.1109/TIE.2017.2701760
[8] 图恩，洛杉矶；Lee，秘书长；Ko，DH；Nho，LC，《3D桥式起重机的滑模和部分反馈线性化组合控制》，《国际鲁棒非线性控制》，24，18，3372-3386（2014）·Zbl 1302.93067号 ·doi:10.1002/rnc.3061
[9] 藤冈，D。；辛霍斯，W.，《双摆系统的优化输入形状模型参考控制》，J.Dyn。系统。测量。变速器控制。ASME，140，10，101004（2018）·数字对象标识代码：10.1115/1.4039786
[10] Ramli，L。；穆罕默德，Z。；Jaafar，HI，一种基于神经网络的输入整形，用于有效载荷提升和质量变化下桥式起重机的摆动抑制，Mech。系统。信号处理。，107, 484-501 (2018) ·doi:10.1016/j.ymssp.2018.01.029
[11] Sun，N。；Yang，T。；陈，H。；方，Y。；Qian，Y.，《具有不确定/未知参数的四自由度旋转起重机的自适应防摆和定位控制与硬件实验》，IEEE Trans。系统。人类网络。系统。，49, 7, 1309-1321 (2019) ·doi:10.1109/TSMC.2017.2765183
[12] 欧阳，H。；胡，J。；张，G。；梅，L。；Deng，X.，具有双摆效应的桥式起重机负载摆动抑制控制的解耦线性模型和s形曲线运动轨迹，Proc。仪器机械。工程部分C机械。工程科学。(2019) ·doi:10.1177/0954406218819029
[13] Smoczek，J。；Szpytko，J.，基于粒子群优化的桥式起重机多变量广义预测控制，IEEE/ASME Trans。机电一体化。，22, 1, 258-268 (2017) ·doi:10.1109/TMECH.2016.2598606
[14] Sun，W。；苏，S。；夏，J。；Wu，Y.，带周期扰动的轮式倒立摆自适应跟踪控制，IEEE Trans。赛博。(2018) ·doi:10.1109/TCYB.2018.2884707
[15] 张，M。；Zhang，Y。；Cheng，X.，欠驱动双摆桥式起重机系统的增强耦合PD与滑模控制方法，国际控制自动化杂志。系统。，17, 7, 1579-1588 (2019) ·doi:10.1007/s12555-018-0646-0
[16] 潘，H。；Jing，X。；Sun，W。；Gao，H.，非线性悬架系统基于生物激励动态的自适应跟踪控制，IEEE Trans。控制系统。技术。，26, 3, 903-914 (2018) ·doi:10.1109/TCST.2017.2699158
[17] Sun，N。；Liang，D。；Wu，Y。；陈，Y。；秦，Y。；Fang，Y.，具有参数不确定性和单向输入约束的气动人工肌肉系统的自适应控制，IEEE Trans。工业信息（2019）·doi:10.1109/TII.2019.2923715
[18] 哈法尔，HI；Mahamed，Z。；马萨诸塞州沙姆苏丁；Subha，NAM；Ramli，L。；Abdullahi，AM，多模柔性系统振动控制的模型参考指令成形，应用于双摆桥式起重机，机械。系统。信号处理。，115, 677-695 (2019) ·doi:10.1016/j.ymssp.2018.06.005
[19] 布莱克本，D。；劳伦斯，J。；丹尼尔森，J。；辛霍斯，W。；Kamoi，T。；Taura，A.，非线性塔式起重机旋转回转的径向运动辅助指令整形器，控制工程实践。，18, 5, 523-531 (2010) ·doi:10.1016/j.connengprac.2010.01.014
[20] 沃恩，J。；Kim，D。；Singhose，W.，《采用双摆有效载荷动力学控制塔式起重机》，IEEE Trans。控制系统。技术。，18, 6, 1345-1358 (2010)
[21] 奥马尔，HM；Nayfeh，AH，获得塔式起重机的调度反馈控制，J.Vib。控制，9，3-4，399-418（2003）·Zbl 1156.70315号 ·doi:10.1177/107754603030778
[22] Böck，M。；Kugi，A.，实验室塔式起重机的实时非线性模型预测路径控制，IEEE Trans。控制系统。技术。，22, 4, 1461-1473 (2014) ·doi:10.1109/TCST.2013.2280464
[23] 卡莫纳，I。；Collado，J.，双线锤头塔式起重机的控制，非线性动力学。，84, 4, 2137-2148 (2016) ·doi:10.1007/s11071-016-2634-3
[24] Golafshani，A.R.：塔式起重机运动的建模和优化控制。加拿大安大略省滑铁卢大学博士论文（1999年）
[25] Duong，南卡罗来纳州；Uezato，E。；Kinjo，H。；Yamamoto，T.，三维塔式起重机递归神经网络控制的混合进化算法，Autom。施工图。，23, 55-63 (2012) ·doi:10.1016/j.autcon.2011.12.005
[26] 吴，TS；Karkoub，M。；Yu，WS；陈，CT；她，MG；Wu，KW，使用鲁棒自适应模糊控制对具有延迟不确定性的塔式起重机进行反方向跟踪控制，模糊集系统。，290, 118-137 (2016) ·Zbl 1374.93274号 ·doi:10.1016/j.fss.2015.01.010
[27] Le，TA；Dang，VH；Ko，DH；An，TN；Lee，SG，《旋转塔式起重机与小车运动的非线性控制》，Proc。仪器机械。工程第一部分J.系统。控制工程师，227，15，451-460（2013）·doi:10.1177/0959651812472437
[28] 阿穆塔伊里，NB；Zribi，M.，三维桥式起重机的滑模控制，J.Vib。控制，15，11，1679-1730（2009）·Zbl 1273.70050 ·doi:10.1177/1077546309105095
[29] Sun，N。；方，Y。；陈，H。；卢，B。；Fu，Y.，《具有参数不确定性的四自由度塔式起重机的回转/平移定位和摆动抑制：设计和硬件实验》，IEEE Trans。Ind.Electron公司。，63, 10, 6407-6418 (2016) ·doi:10.10109/TIE.2016.2582449
[30] 图恩，洛杉矶；Lee，SG，使用鲁棒自适应技术对塔式起重机进行三维协同控制，J.Frankl。研究所，354，18，8333-8357（2017）·Zbl 1380.93146号 ·doi:10.1016/j.jfranklin.2017.10.026
[31] Matthews，普通合伙人；DeCarlo，RA，使用变结构控制的一类互联非线性系统的分散跟踪，Automatica，24,2187-193（1988）·Zbl 0644.93006号 ·doi:10.1016/0005-1098（88）90027-1
[32] Lee，J。；Chang，PH；Jin，M.，机器人操作器时滞估计自适应积分滑模控制，IEEE Trans。Ind.Electron公司。，第64、8、6796-6804页（2017年）·doi:10.1109/TIE.2017.2698416
[33] 吴，Z。；夏，X。；朱斌，提高桥式起重机运行效率的模型预测控制，非线性动力学。，79, 4, 2639-2657 (2015) ·doi:10.1007/s11071-014-1837-8
[34] 张，Z。；Wu，Y。；黄，J.，欠驱动起重机系统基于微分-平台的有限时间反动控制，非线性动力学。，87, 3, 1749-1761 (2017) ·Zbl 1384.70014号 ·doi:10.1007/s11071-016-3149-7
[35] 于伟（Yu，W.）。；Moreno-Armendariz，马萨诸塞州；Rodriguez，FO，桥式起重机的模糊CMAC稳定自适应补偿，信息科学。，181, 21, 4895-4907 (2011) ·Zbl 1250.70015号 ·doi:10.1016/j.ins.2009.06.032
[36] Sun，N。；Wu，Y。；陈，H。；Fang，Y.，通过嵌入积分项的非线性控制器实现欠驱动塔式起重机系统的防摆货物运输，IEEE Trans。自动。科学。工程，16，3，1387-1398（2019）·doi:10.1109/TASE.2018.2889434
[37] 张，M。；Zhang，Y。；陈，H。；Cheng，X.，三维桥式起重机系统有效载荷摆动抑制的模型相关PD-SMC方法，机械。系统。信号处理。，129, 381-393 (2019) ·doi:10.1016/j.ymssp.2019.04.046
[38] 何，X。；Zhao，Z.，具有输入非线性的振动柔性弦系统的边界控制设计，非线性动力学。，93, 2, 323-333 (2017) ·Zbl 1398.74183号 ·doi:10.1007/s11071-018-4194-1
[39] Khalil，香港，《非线性系统》（2002），新泽西州恩格尔伍德悬崖：普伦蒂斯·霍尔，恩格尔伍德崖，新泽西·兹比尔1003.34002
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