中山横栏镇吊车租赁    中山吊车出租,   中山横栏镇吊车出租   🐬  结君子千年有义,  交小人转眼无情   🐬  如何设计吊车路径偏移控制中抗饱和控制器??       首先，在设计控制器之前，需要对系统的能控性进行分析，可知由控制方程得对应的向量场为：通过李括号计算，可得到系统的能控性矩阵,ffgdgdLg为非奇异矩阵，因此吊车运动路径偏移误差系统是可控的。 在吊车路径偏移控制中，根据偏移误差模型，控制器设计的主要目标是设计控制量使偏移误差系统的状态误差参数T3,随着时间的推移趋近于平衡点。考虑到在实际工作中，吊车的液压转向机构输出的转向力矩有上限，在转向时，净转向力矩OT为有界值，由转向机构提供的转向角速度也是有上限的值。因此，在路径偏移误差模型中，控制变量需满足上限，则实际的控制输入可以表示为：其中：st为饱和函数，为控制输入，M为控制输入的饱和上限。令xy，T3xsin，根据控制方程的结构形式，采用反步法设计控制器，为了考虑执行器的输入的饱和现象，引入虚拟状态变量λ和λ，虚拟状态变量和原状态变量的变换如下：其中α为虚拟控制。根据式6.3的误差控制系统，构造关于虚拟状态变量的控制系统方程为：其中，Γ，Γ为正定矩阵，虚拟状态变量λ和λ的初始值。 在的路径偏移控制中，给定初始输入：0，0y，0，0v，0，然后通过抗饱和控制算法求得需要的控制输入；根据求得的控制输入，通过公式计算得到需要提供的输出牵引力kF和转向力矩pT；然后通过吊车的动力学方程得到吊车的速度v和角速度，再通过运动学方程得到应用抗饱和控制调整后的吊车状态参数y，判断吊车的状态参数是否满足控制精度要求，如果不满足控制精度要求，则把吊车的状态参数，y，和角速度重新代入抗饱和控制算法中，求得新一轮的控制输入及吊车状态参数，直至满足控制精度要求。

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           路径偏移控制算法的基本流程， 运动学模型动力学模型kpF,T00v,满足精度否是结束  .吊车路径偏移控制中抗饱和控制算法的收敛性分析为了验证吊车路径偏移控制中抗饱和算法的有效性和收敛性，本章采用仿真分析进行验证，应用Mtl中的Simulink模块建立吊车的路径偏移控制模型，设期望路径为半径0m的圆，则路径的曲率为0.rk，吊车的运动速度为4km/h，设初始时，系统的误差分别为Ty(0)=[0,0,0]，Ty(0)=[0.5,0.,0]，Ty(0)=[0.5,0.,0.]，其中y单位为m，y、3y单位为rd，则在无控制输入时，路径偏移误差曲线随时间变化。无控制时，路径偏移误差曲线随时间变化由图6.6可知，吊车在运动时，在没有控制输入时，吊车路径偏移的误差是不稳定的，误差y和y趋于震荡，只有3y保持初始输入状态。这是因为系统误差雅可比矩阵的特征根是一个零根和一对虚根，这对虚根决定了y和y随时间震荡变化，而零特征根决定了误差保持着初始状态。在路径偏移误差控制方程中加入抗饱和控制算法后，当系统的初始误差为Ty(0)=[0.5,0.5,0.]时，路径偏移误差曲线随时间的变化。当在路径偏移控制系统中加入抗饱和控制算法后，误差y和3y迅速收敛至稳定，误差y从0.5rd变化到-0.5rd，在0.5s后也快速收敛至稳定。当吊车进行直线运动时，根据误差动力学方程，可知控制系统的误差就是后车体的横向位移ry，后车体的侧偏角r，前车体和后车体的夹角。因此在吊车的直线运动控制中，设系统的初始参数为：则未加入控制算法时，无控时，直线路径偏移误差随时间变化，当初始状态吊车的运动有微小偏差时，如果不施加控制，即前后车体夹角保持不变，吊车沿y轴方向的横向位移、后车体的侧偏角r随时间逐渐增大；在考虑到执行器饱和的情况下，加入抗饱和控制算法后，可得系统误差随时间变化曲线和所需净转向驱动力矩输出随时间变化曲线、加入抗饱和控制算法后. 当加入了设计的抗饱和控制器之后，通过前后车体转向液压系统控制前后车体相对转向角速度，吊车在运动时，沿y向偏移误差在增加到0.58m后开始收敛，约5s后，偏移误差收敛至0，前后车体夹角、后车体前进方向的偏角r也随时间逐渐收敛至0。初始时净转向力矩值增大，改变前后车体间的相对角速度，快速实现对运动偏移误差的抑制，之后，随着误差的减小净转向力矩值也收敛至0。通过吊车曲线和直线运动的仿真分析可知，当初始运动路径存在误差时，在没有施加控制算法的情况下，吊车的路径偏移误差是发散的，无法沿期望路径运动；当加入抗饱和控制算法后，路径偏移误差迅速收敛至稳定，能使吊车按照期望的路径前进，因此设计的抗饱和控制算法是正确和有效的。

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