桥式吊车二级摆型新型分层模糊滑模控制器设计

摘要

针对桥式吊车产生的二级摆问题,提出了一种新型自适应分层模糊滑模控制方法。该方法通过使用凸形滑模面,实时改变非线性系统各层滑模面的滑模面斜率,使系统在开始时响应快,在接近滑模面时减少超调量;其次,为改善非线性系统在滑模面附近出现的残摆和"抖振"现象,本研究方法引入了低通滤波器,降低了滑模面的开关频率;同时,利用模糊控制对滑模增益进行调节,以达到增强系统的自适应性和鲁棒性,并通过李雅普诺夫定理验证系统的稳定性。通过仿真和实验结果对比分析,与该研究领域前沿团队相比,该控制方法在抑制摆角的同时,二级摆摆角值降低了约16%,控制器性能较好。