基于负载摆动状态估计的双摆型吊车滑模控制

摘要

针对实际生产过程中双摆吊车的负载摆动难以直接测量的问题,提出一种基于负载摆动状态估计的双摆型吊车滑模控制方法.该方法首先根据双摆吊车的动力学模型推导摆角之间的耦合关系,然后设计线性扩张状态观测器(LESO)观测负载的摆动状态,并将其反馈到滑模控制器中,得到双摆型吊车消摆定位控制器,并对控制器的稳定性进行严格的数学证明.研究结果表明:LESO对负载摆动的观测误差很小,将估计值反馈到滑模控制器中提高了吊车的消摆定位效果,所设计的负载摆动状态观测器能够起到替代传感器的作用;采用本文控制方法,台车驱动力、负载及吊钩摆动幅度都较小,且对负载质量、绳长、台车位置变化及扰动有很强的鲁棒性.