摘要：传统起重机自动定位方法精度低,稳定性差,不能形成真正的闭环控制,现有起重机视觉定位方法普遍存在抗扰动性能差和视觉雅可比矩阵参数难以获得等问题。为了解决外部扰动影响视觉伺服定位精度和稳定性的问题,建立了扰动工况下吊装末端执行器的位姿数学模型,提出一种基于自抗扰控制器的视觉伺服扰动抑制方法。根据图像投影特性,得出雅可比矩阵参数与图像特征微分关系方程,设计了雅可比矩阵参数估计值自适应更新率,并建立闭环动力学方程。根据图像特征误差,构建李亚普诺夫函数,给出了系统稳定性证明。进行仿真与实验分析,结果表明:当视觉误差收敛后,位置与速度曲线均趋于零值,说明在视觉不确定性和恒定、瞬时扰动的情况下,本文方法仍然具有令人满意的定位精度。通过与其他控制方法的对比结果分析可知,本文方法在保证视觉伺服系统定位精度的同时,能够加快视觉误差的收敛速度,具有更好的稳定性,因此,适用于吊装用起重机自动定位视觉伺服系统。

摘要：目的研究离散时间切换系统区间观测器的设计,实现所有子系统不稳定的离散时间切换系统状态估计,解决电主轴等复杂系统的状态监测。方法针对不稳定子系统组成的离散时间切换系统设计区间观测器,通过构造一类递减Lyapunov函数,利用驻留时间方法给出误差系统的指数稳定条件。结果在数值仿真中,所有子系统的状态不稳定,采用切换策略后所有子系统不稳定的离散时间切换系统状态稳定;区间观测器在未知干扰的影响下,仍然可以估计出离散时间切换系统状态。结论笔者提出的离散时间切换系统状态估计方法可为日后研究电主轴等复杂系统的状态监测提供理论基础。

摘要：针对欠驱动桥式起重机在自动化驾驶研究中负载升/落吊运动与台车水平位移联动时,负载摆动抑制效果和控制性能不能满足实际工程需要,易造成安全事故的问题,提出一种基于能量分析的桥式起重机联动系统非线性耦合防摆控制器.采用非线性耦合控制方法,构造新型储能函数,设计出非线性耦合防摆控制器.利用LaSalle不变性原理和Lyapunov方法对该闭环反馈系统稳定性进行严格的数学分析.理论推导、仿真与实验结果表明:相比于非线性跟踪控制器和局部反馈线性化控制器,所提非线性耦合防摆控制器具有更佳的控制性能,不仅提高了负载的吊运效率,而且能够有效抑制和快速消除负载摆角;在添加外部扰动的情况下,仍能取得良好的控制效果,具有较强的鲁棒性,为桥式起重机联动系统提供了一种新的防摆控制方法.

摘要：为了解决船舶起重机在外部海浪干扰下负载摆动幅度大、小车定位精度不高、抗干扰能力差的问题,通过非线性能量耦合方法,应用欧拉-拉格朗日方程对带有船舶横摇以及船低沉降的船舶起重机进行动力学建模,然后构造了一种复合型误差信号来增强小车运动特性以及船舶载荷摆动的耦合关系并将动力学模型转化。在此基础上设计控制器,并进行了基于李雅普诺夫(Lyapunov)方法的稳定性证明和仿真模拟实验。验证了该方法在复杂情况下的可行性,实现船舶起重器系统在平衡点的渐进稳定性。可见所提的控制方法具有良好的控制性能、适应性和鲁棒性。对于运输过程中摆角抑制、系统定位和效率提高具有良好的效果。

摘要：利用ProE软件建立风电维修起重平台及夹紧机构的三维模型,利用ANSYS Workbench中的瞬态动力学分析模块对夹紧机构在吊臂突然加载和突然卸载这两种危险工况下进行动力学分析,得到夹紧机构连接点处的位移、速度和加速度随时间的响应曲线。模拟风电维修起重平台在实际工作中可能遇到的危险工况,对保证风电维修起重平台安全的夹紧机构进行动力学分析,完成对维修平台的整机稳定性分析,确保了维修平台高空作业的可靠性。为风电维修起重平台的设计制造提供参考,有一定借鉴意义。