Thiết lập quỹ đạo chuyển động và điều khiển chống dao động tải trọng cho hệ cầu trục
17 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2024.43-50Từ khóa:
Cầu trục; Tựa phẳng; Điều khiển trượt; Quan sát trạng thái.Tóm tắt
Nghiên cứu này đề xuất một bộ điều khiển chuyển động tối ưu thời gian cho hệ thống cầu trục con lắc đơn dựa trên lý thuyết phẳng sao cho hệ thống di chuyển tải trọng tới vị trí mong muốn đồng thời giảm rung lắc khi chiều dài dây treo thay đổi. Động lực học của hệ thống được xây dựng bằng cách áp dụng phương pháp Euler-Lagrange. Nghiên cứu sử dụng bộ quan sát trạng thái mở rộng thời gian cố định (ESO) và bộ điều khiển trượt (SMC) nhằm cải thiện độ ổn định và khử nhiễu. ESO đưa ra ước tính có độ chính xác cao về trạng thái và tổng nhiễu loạn trong khoảng thời gian cố định. Quỹ đạo dự kiến có được bằng cách giải quyết các thông số tối ưu của đầu ra phẳng.
Tài liệu tham khảo
[1]. J.-H. Montonen, N. Nevaranta, M. Niemela, and T. Lindh, “Comparison of ¨ extrainsensitive input shaping and swing-angle-estimation-based slew control approaches for a tower crane,” Applied Sciences, vol. 12, no. 12, p. 5945, (2022). DOI: https://doi.org/10.3390/app12125945
[2]. E. M. Abdel-Rahman, A. H. Nayfeh, and Z. N. Masoud, “Dynamics and control of cranes: A review,” Journal of Vibration and control, vol. 9, no. 7, pp. 863–908, (2003). DOI: https://doi.org/10.1177/1077546303009007007
[3]. Tuan L, Lee S, “Sliding mode controls of double-pendulum crane systems”Journal of Mechanical Science and Technology,1863-1873, 27(6), (2013). DOI: https://doi.org/10.1007/s12206-013-0437-8
[4]. Lu B, Fang Y, Sun N “Sliding mode control for underactuated overhead cranes suffering from both matched and unmatched disturbances.” Mechatronics, 47: 116–125, (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2017.09.006
[5]. Kwon, Dongwoo, Myunghwan Eom, and Dongkyoung Chwa. “Anti-sway control of the overhead crane system using HOSM observer.” Journal of Electrical Engineering & Technology 11.4: 1027-1034, (2016). DOI: https://doi.org/10.5370/JEET.2016.11.4.1027
[6]. Idrees, Muhammad. “Control of a Double-Pendulum Overhead Crane System Based on Hierarchical Sliding Mode Control Techniques.” Biophysical Reviews and Letters: 1-16, (2023). DOI: https://doi.org/10.1142/S1793048023410023
[7]. Lei, Meizhen, et al. “Super-twisting disturbance-observer-based nonlinear control of the overhead crane system.” Nonlinear Dynamics: 1-11, (2023). DOI: https://doi.org/10.1007/s11071-023-08596-3
[8]. Lv, Jixing, et al. “A fixed-time distributed extended state observer for uncertain second-order nonlinear system.” ISA transactions 138: 373-383, (2023). DOI: https://doi.org/10.1016/j.isatra.2023.02.016
[9]. Z. Wang, J. Zha, and J. Wang, “Autonomous vehicle trajectory following: A flatness model predictive control approach with hardware-in-the-loop verification,” IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 22, no. 9, pp. 5613– 5623, (2020). DOI: https://doi.org/10.1109/TITS.2020.2987987
[10]. Z. Yu and W. Niu, “Flatness-based backstepping antisway control of underactuated crane systems under wind disturbance,” Electronics, vol. 12, no. 1, p. 244, (2023). DOI: https://doi.org/10.3390/electronics12010244
