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防止起重機負(fù)載擺動的反饋控制指令開關(guān)

摘要——當(dāng)起重機在搬運物體工作時，有效載荷經(jīng)常大振幅度振動。用開環(huán)的方法處理這一問題的效果并不理想，閉環(huán)方法也被使用，但發(fā)動機需要變速工作。本文敘述了在發(fā)動機關(guān)閉之后持續(xù)適時控制單速電機消除實際載荷振動的反饋方法，抑制振動的實驗驗證方案是在橋式起重機上進(jìn)行的。
一、緒論
起重機經(jīng)常被用來在復(fù)雜的工作空間搬運物體。一個經(jīng)常存在的問題就是起重機在負(fù)載情況下可以自由擺動。這些擺動構(gòu)成了安全隱患并能影響到載荷變化或其他在工作場所物體。實際上，一名經(jīng)驗豐富的起重機操作員必需在控制器的幫助下才能保持?jǐn)[動幅度。最近，有了不同的用于增強操作員技術(shù)的控制方法，這些方法分為開環(huán)和閉環(huán)。
開環(huán)采用的辦法是輸入整形，這種方法被證明在起重機移動時和移動后能有效的減少載荷擺動。整形可以有計劃的提高充足的建模不準(zhǔn)確性（即纜索長度變化的頻率）。另一個辦法是開環(huán)優(yōu)化控制，這是基于數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)計算出的離線運動軌跡。但是，如果模型不是準(zhǔn)確的，其性能也將受到影響。這種情況也是輸入整形，但程度較輕。在此外，最優(yōu)控制沒有使用當(dāng)前的起重機操作員界面，因為事先是不知道路徑的。
反饋控制需要預(yù)防的是系統(tǒng)模擬的不確定性和外部干擾?？刂破骺刂菩≤嚨奈恢盟俣群屠|索擺動角或控制小車吊具產(chǎn)生傾斜的命令，以減少負(fù)載擺動。吸波控制器調(diào)整小車速度，吸收任何正在返回的有效載荷振動，從而消除擺動。給定延遲角，測量后面的理想位置，也同樣可以證明有效減少了負(fù)載的擺動。
索倫森等人開發(fā)了一種控制系統(tǒng)，結(jié)合了整形和PD反饋控制。反饋控制使用了在高處攝像頭的測量，并比較了起重機的模擬成型響應(yīng)。
帕克及Chang提出了一個遠(yuǎn)程處理輸入整形的“弱命令”，用另一種方法減少了干擾的影響。為了彌補卸載時的擺動，他們引入同等規(guī)模的脈沖誘導(dǎo)振動，并且在相反的方向上卸載振動。他們用此方法來減少約75 ％的擺動以展示它的潛力。然而，適時的脈沖易于校準(zhǔn)的問題依然存在。