交通部应用基础研究项目(2013329810190)
- 作品数：10 被引量：46H指数：4
- 相关作者：徐为民徐攀张梦杰刘玉强徐悦更多>>
- 相关机构：上海海事大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程更多>>
- 桥式吊车装卸定位防摇控制研究被引量：5
- 2017年
- 桥式吊车是一类非线性的欠驱动系统,由于桥吊小车在作业过程中存在参数摄动和摩擦力、风扰等不确定因素的干扰严重影响了桥吊防摇定位的控制效果,为避免这些不确定因素的干扰,提高桥吊的工作效率,提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)方法的状态反馈H_∞鲁棒PID控制策略。基于LMI方法得出系统的状态反馈H_∞鲁棒控制器,解决系统在运行过程中遇到的不确定干扰问题,保持系统的鲁棒性。鲁棒控制器与PID控制器相结合构成的闭环控制系统,使系统的控制性能增强。仿真结果表明,H_∞鲁棒控制与PID控制相结合的控制策略有效,而且PID控制与鲁棒控制具有良好的相容性。
- 姚亚婵徐为民郑翔彭勃华
- 关键词：桥式吊车线性矩阵不等式鲁棒控制比例-积分-微分控制
- 基于时变滑模结构的桥吊防遥定位控制器设计被引量：3
- 2014年
- 针对变绳长条件下欠驱动桥式吊车系统的防摇和定位控制问题,提出了一种基于时变滑模的桥吊控制方法;该方法采用多滑模结构控制,在桥吊绳长变化的情况下,较好地实现了对桥吊小车位置和负载摆角的控制;该方法利用时变滑模面,减少了滑模面到达阶段的时间,提高了控制器鲁棒性;同时控制器设计中还采用了一种新的方法来削弱滑模控制器的抖振现象;利用李雅普诺夫理论证明了该控制方法的全局稳定性和收敛性,仿真结果验证了该方法的有效性。
- 徐悦徐为民
- 关键词：桥式吊车抖振欠驱动
- 基于螺旋算法的桥吊时变滑模控制器设计被引量：2
- 2014年
- 针对桥吊防摇定位控制中普遍存在的参数变化和摩擦等不确定性扰动以及滑模变结构控制的抖振问题,基于LuGre摩擦力模型和桥吊的动力学模型,采用基于螺旋算法的二阶滑模控制技术,提出了一种基于螺旋算法的时变滑模控制方法;该方法首先利用时变滑模技术实现了控制器在滑模趋近阶段无鲁棒性的问题,然后采用螺旋算法抑制了桥吊运行过程中存在的不确定性扰动,并且使得控制律为连续信号,从而有效抑制了抖振;利用李雅普诺夫方法证明了该控制器全局稳定性,并保证其有限时间内收敛特性;仿真结果表明了控制方法的有效性。
- 徐悦徐为民
- 关键词：桥式吊车抖振
- 采用单目视觉的桥吊负载空间定位方法被引量：3
- 2016年
- 针对基于模板匹配算法的单目视觉桥吊负载空间定位系统中标识模板旋转、倾斜等造成的匹配性能降低的问题,提出一种结合垂直梯度方向线圆检测与线性预插值的桥式吊车负载实时空间定位方法。该方法通过设置一个附于负载上方的球形标识物,利用球形标识物在被检测时对旋转和倾斜等情况不敏感的特性,首先利用垂直梯度方向线的圆检测算法,对兴趣区域内的球形标识物图像进行精确快速的检测;再结合空间几何方法对球形标识物球心空间坐标进行计算;此外,还使用线性预插值的方法解决了空间坐标的实时反馈问题。通过物理实验,将空间位置数据转换为负载摆角与吊绳绳长,与传统接触式方法进行对比。实验结果表明,该方法转换得到的摆角数据精确更高,且满足实时性要求;同时,绳长转换数据与接触式方法测得数据误差满足在2.49%以内,满足精度要求。
- 罗余洋徐为民张梦杰刘玉强
- 关键词：单目视觉圆检测
- 关于多电机位置同步优化控制仿真研究被引量：2
- 2016年
- 在多电机同步协调控制系统优化的研究中,针对多电机同步协调控制中存在的系统参数摄动及外部不确定性扰动问题,将直接自适应控制方法与相邻耦合同步策略相结合,提出一种不需对受控系统建模的多电机位置同步控制方案,使用直接自适应控制方法,不需要模型参数信息,通过建立误差参考模型推导出增益更新率,另外,采用相邻耦合策略减小了同步误差。同时,用李雅普诺夫定理证明了改进的控制器稳定性和收敛性。仿真结果表明上述方法具有较强的鲁棒性,并有较快的收敛速度,证明了方法对抑制系统参数摄动及外部不确定性扰动的有效性。
- 刘玉强徐为民张梦杰罗余洋
- 关键词：同步控制无模型直接自适应多电机
- 桥吊摆绳摆角的视觉检测被引量：1
- 2015年
- 桥吊摆角的准确测量是实现吊车防摇控制的前提条件;文中将视觉识别技术引入到吊车防摆控制中来,提出了基于局部梯度变化和标准差的图像自适应增强处理算法,解决了不同背光条件下吊绳摆动位置信息获取问题,有效地实现了桥吊负载摆绳图像特征的提取;同时,采用两次下采样和梯度法相结合的圆心的识别算法,解决了圆检测的实时性问题,从而成功识别出目标及其所在的空间位置,并用几何方法准确地测量出负载钢丝绳的摆角;最后,实验结果证实了该方法的有效性。
- 潘涛徐为民
- 关键词：桥吊图像增强梯度法
- 双起升桥吊双吊具互锁的自适应滑模同步控制被引量：4
- 2013年
- 为解决双起升桥式吊车双吊具同步协调控制中普遍存在的内部参数扰动、外界干扰以及双吊具之间的耦合作用问题,提出了一种双吊具自适应滑模同步协调控制方法.在分析双吊具互锁工作模式运行特性的基础上,建立了双吊具互锁模式下的耦合动力学模型.通过时变滑模方法,实现了控制器在滑模趋近阶段的鲁棒性控制.采用自适应补偿技术,抑制了双吊具运行中存在的不确定扰动,并减小了时变滑模控制中切换函数的增益值.在切换函数设计中采用双极Sigmoid函数代替符号函数方法,明显降低了控制器的抖振现象.利用Lyapunov方法,证明了控制器的全局稳定性.数值仿真和实验结果表明,所提出的控制方法有效.
- 徐攀徐为民谭莹莹李众峰
- 不确定扰动下双起升桥吊双吊具鲁棒自适应滑模同步协调控制被引量：23
- 2016年
- 双起升桥吊双吊具存在的参数摄动和不确定干扰问题严重影响了双吊具同步协调运行的效果.鉴于此,分析桥吊双吊具不同工作模式的运行特性,采用交叉耦合策略,提出一种基于参数自整定的双吊具鲁棒自适应滑模同步协调控制方法.采用变边界层技术解决滑膜控制需折中稳态误差和抖振平滑的难题,利用自整定切换函数增益消除不确定扰动,并利用Lyapunov理论证明控制器的渐近稳定性.桥吊控制实验表明了所提出方法的有效性.
- 徐为民徐攀
- 关于桥式吊车动态系统稳定性控制研究
- 2016年
- 在吊车稳定性优化控制的研究中,针对桥式吊车对象模型参数不确定,高度非线性和多目标控制要求的问题,采用Lu Gre摩擦力模型,建立带扰动的桥吊动力学模型,提出了采用嵌套自适应率的全程滑模超螺旋算法。首先建立全程滑模面,保证系统变量一开始就位于滑模面上,解决了滑模趋近阶段鲁棒性问题,并采用等效控制嵌套自适应方案设计超螺旋算法,克服了滑模算法中要求不确定扰动上界值的难点,同时使得控制切换增益取到最小值。最后通过李雅普诺夫稳定性理论证明嵌套自适应算法的稳定性,通过计算机仿真验证了改进方法的有效性,为吊车操纵系统的稳定性提供了保证。
- 张梦杰徐为民郑翔刘玉强
- 关键词：桥式吊车
- 双起升桥吊双吊具同步协调控制被引量：12
- 2013年
- 针对双起升桥式吊车双吊具同步协调运行过程中普遍存在的系统参数变化和摩擦等不确定扰动问题,本文基于双吊具的非线性感应电机动态数学模型及其耦合动力学模型,提出了一种时变分层增量式滑模控制和自适应补偿相结合的双吊具同步协调控制方法.该方法首先利用时变滑模技术实现了控制器在滑模趋近阶段的鲁棒性控制,并采用分层增量形式的滑模面设计方法简化了控制器参数选取.然后,采用自适应补偿技术抑制了双吊具运行中存在的不确定扰动,同时减小了切换函数的增益值.此外,在切换函数设计中采用了指数趋近技术,使滑模控制器的抖振现象明显降低.最后,利用Lyapunov方法证明了该方法的全局稳定性和收敛性,并通过数值仿真和物理实验验证了该方法的有效性.
- 徐攀徐为民褚建新
- 关键词：同步控制
