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一种基于自适应滑模变结构的船用起重机减摆控制方法
发布时间: 2023-09-14
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
电子信息技术,智能交通技术
成果介绍
本发明公开了一种基于自适应滑模变结构的船用起重机减摆控制方法，旨在解决船用起重机系统参数发生变化引发的控制器频繁整定控制参数的问题，具体包括：根据船用起重机系统的运动规律，对其动力学建模，采用非线性扩张观测器(NLESO)补偿系统未建模扰动，引入误差函数，获取滑模面的等效控制律，将负载质量等价为估计参数，设计对负载质量有先验认知的自适应律，分析及证明所述方法的渐进稳定性。本发明提升了船用起重机模型的准确性，有效减少了负载摆角，提高了响应速度，同时使系统具有较强的鲁棒性。
成果亮点
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于自适应滑模变结构的船用起重机减摆控制方法。本发明方法针对船用起重机控制系统，设计对负载质量有先验认知的自适应律，消除估计参数和负载实际质量的误差，进而得到滑模控制器的等效控制律，同时引入NLESO对系统未建模扰动进行估计补偿，实现船用起重机系统在不同条件下快速安全地完成作业，提高工作效率。
为达到上述目的，本发明采用以下具体技术方案予以解决：
一种基于自适应滑模变结构的船用起重机减摆控制方法，包括以下步骤：
S1：利用拉格朗日方程对船用起重机进行三自由度建模，分离系统可驱动部分与不可驱动部分；
S2：根据S1得到的船用起重机动力学方程，将状态变量的误差函数引入到变结构滑模面，得到滑模变结构控制律；
S3：采用非线性扩张状态观测器对系统未建模扰动进行估计补偿；
S4：基于S2与S3所得到的控制律，对所构建的滑模变结构控制律设计一种自适应机制，并分析所提控制方法的稳定性；
团队介绍
此技术为哈尔滨理工大学孙明晓研发，承担本专科及研究生层次普通高等学历教育工作承担科学技术研究工作
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”河北科技服务团 (河北省数字健康工程学会) 评价时间：2023-10-12
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