基于微分平坦与B样条的时间最优桥式吊车轨迹规划方法

摘要

一种基于微分平坦与B样条的时间最优桥式吊车轨迹规划方法。解决非线性桥式吊车系统自动控制问题，方法具有良好的台车定位与负载摆动消除性能。首先提出了系统平坦输出，用以处理台车运动与负载摆动之间的耦合关系。之后利用B样条曲线的连续性及平滑性，将轨迹参数化为具有待优化参数的B样条曲线形式。随后，考虑到负载摆角、台车加速度等约束，利用一种多项式优化算法，得到时间最优轨迹。本发明利用桥式吊车系统的微分平坦特性进行轨迹规划，避免了对系统复杂耦合特性的分析，且所选取轨迹形式具有解析表达式；同时利用优化算法，得到时间最优的轨迹。仿真与实验结果表明，本发明能取得良好的控制效果，具有很好的实际应用价值。