动基座桥式起重机滑模自抗扰消摆跟踪控制

摘要

浮式桥式起重机吊运作业易受动基座运动的影响,属于一类动基座桥式起重机,为实现精准、快速、小摆动地将负载运送至指定位置,提出了一种基于滑模自抗扰控制(SM-ADRC)的动基座桥式起重机消摆跟踪控制方法。首先,推导了浮式桥式起重机系统的动力学模型;构造了线性扩张状态观测器(LESO),设计了具有小车运动轨迹跟踪和负载消摆功能的鲁棒滑模自抗扰控制器,很好地适应了动基座和起重机复合运动引起的强扰动作用;然后,采用Lyapunov原理理论证明了控制器的稳定性;最后,通过数值仿真实验验证了所提方法的控制效果。研究结果表明:相比普通滑模控制(SMC)方法,滑模自抗扰控制方法对小车位置的控制时间减少了3 s,对负载摆角的控制时间减少了10 s,控制精度和鲁棒性也较普通滑模控制有所提升;该控制方法可满足浮式桥式起重机系统对控制性能的要求。