基于LQR的防摇控制系统设计

摘要

在港口机械行业,为了便于集装箱,常见的工具有桥吊、门吊等起吊设备。由于集装箱装卸过程速度快、吊绳刚性差等原因,集装箱在整个装卸过程中必然会发生摇晃现象,再加之集装箱一般较重、港口风力较大,存在安全隐患,为了提高装卸货效率同时出于安全考虑,要为整个系统增加防摇控制设施。控制器可以高效地降低吊重的摆动幅度,从而实现集装箱的准确摆放,显著提高装卸效率;明显改善装卸安全情况,减轻操作人员的工作强度,减少快速对位对操作人员经验的依赖性。所谓的防摇系统,是在港机装卸集装箱过程中,防止集装箱由于运动产生的摇晃。本文采用LQR控制,相对于PID控制器具有稳态误差小、超调量小、摆角可控、运动时间可控的优势。