橋式吊車系統(tǒng)的非線性控制算法研究.pdf

1、橋式吊車是一種常見的裝配運輸工具，在工業(yè)中得到了廣泛的應用。從本質(zhì)上來看，橋式吊車系統(tǒng)是一個高度非線性的欠驅(qū)動系統(tǒng)，由于其系統(tǒng)特性，設計它的控制器頗有難度。從實際應用需要來考慮，為保證生產(chǎn)安全，提高工作效率，對橋式吊車的位置跟蹤精度、跟蹤時間、抗擺動及魯棒性等都有較高要求。因此，對橋式吊車系統(tǒng)的非線性控制算法研究具有重要的理論研究和應用研究價值。
　　 本文針對橋式吊車系統(tǒng)，分別設計了兩種嵌套飽和控制器和兩種次最優(yōu)控制器。在設計

2、控制器之前，本文先對橋式吊車系統(tǒng)進行建模，通過坐標變換，將系統(tǒng)模型動力學方程轉變成級聯(lián)規(guī)范型，進一步將該級聯(lián)規(guī)范型轉換成一個上三角結構的非線性動力學方程，接下來的控制器設計均是基于這個上三角模型。首先，本文提出了一種加冪積分技術與嵌套飽和相結合的方法，該控制器在合適的參數(shù)選擇下能夠保證系統(tǒng)全局有限時間穩(wěn)定。進一步地，本文在第一種控制器的基礎上對其進行改進，采用非線性嵌套飽和函數(shù)，提出了第二種加冪積分技術與嵌套非線性飽和相結合的控制器，該