提出一种基于旋转臂旋转运动的控制方法,实现旋转臂的位置控制和减载控制。首先,利用扰动观测器推导出起重机的局部线性模型。该模型对关节摩擦,载荷质量和其他参数具有鲁棒性。其次,基于该模型设计了非线性控制器,并应用liapunov的稳定性定理来保证控制系统的稳定性。最后,比较了仿真和实验结果,验证了该方法的有效性。通过使用这种方法,可以实现不需要控制摆臂的起伏运动的起重机,从而大大简化了其结构并降低了制造成本。

  起重机系统广泛用于各种场所,例如建筑工地,港口和卡车平台。然而,起重机旋转臂的旋转运动产生了负载的二维摆角;因此,操作者必须高技能地控制起重机以使负载能够快速且准确地到达指定位置。操作错误可能导致事故,人员伤亡和环境破坏。

  旋转起重机的运动主要分为两个方面:销钉改变悬挂绳索的长度,以实现负荷的上升和下降;赛车臂的起伏和旋转运动。由于在第一运动模式中没有负载摆动,因此操作员更容易控制。然而,对于第二运动模式,需要防摆控制以增加操作的难度。

  为了减轻操作员的负担并提高其工作的安全性,许多研究人员开发了各种起重机系统的控制方法。提出了一种基于坐标变换的旋转起重机直线运动最优控制方法。此外还包括滑模控制,自适应控制,逆推控制以及基于李亚普诺夫稳定性定理的非线性控制。

  然而,大多数现有研究使用旋转臂的起伏和旋转运动来实现偏航控制。如果仅通过使用旋转臂的旋转运动来提出摆动控制的方法而没有波动运动,则可以在不控制旋转臂的波动运动的情况下实现起重机,从而大大简化其结构并降低其制造成本。因为螺旋臂的起伏运动仅用于克服重力。

旋臂起重机