新塘高空作业车出租，从化高空作业车出租，增城高空作业车出租 空气阻力和系统摩擦力的高空作业车系统精确动力学模型的特点？ 欠驱动系统是一类独立控制量数目少于系统自由度的系统. 由于省去了部分驱动器, 欠驱动系统有着结构简单、能耗小、造价低、重量轻和系统灵活度大等优势; 但是, 由于系统的高度非线性和控制量少等原因, 给其控制带来了极大的挑战. 高空作业车系统是一种典型的欠驱动系统, 由于它具有负载能力强、操作方便、运送效率高及占地资源少等优点, 已被广泛地应用在建筑工地以及重工业车间等场合. 长期以来, 高空作业车一般是靠有经验的工作人员进行操作, 工人的疲劳与疏忽很可能引发安全事故. 为了提高高空作业车系统的工作效率与安全性能, 利用基于能量的方法来增强台车与负载之间的动态耦合关系, 实现了良好的高空作业车系统控制性能; 采用分级滑模控制方法和自适应模糊控制方法实现了台车的快速定位与负载摆动的有效抑制, 同时也提高了系统的鲁棒性; 设计了一种基于耗散理论的自适应控制器, 实现了对整个高空作业车系统的快速镇定控制; 通过大量实验证实了输入整形是一种简单有效的减小负载摆动的方法.
上述研究都是针对二维高空作业车系统进行的, 相比之下, 高空作业车系统包含更多的状态量, 且各个状态之间相互耦合, 非线性更强, 因此其研究具有更大的挑战性. 使用拉格朗日法建立了高空作业车系统的动力学模型, 然后利用摄动原理将系统特性在平衡点附近展开, 最终得到了系统的状态空间模型, 并为其设计了线性反馈控制器; 把高空作业车模型进行线性化后, 解耦成为X, Y方向上两个独立的二维高空作业车, 并设计了一种模糊逻辑控制器实现了对负载摆动的快速抑制; 针对定绳长的高空作业车系统模型设计了几种非线性反馈控制器, 实现了对系统的“微摆”控制. 遗憾的是, 这些方法都需要采用近似、解耦的高空作业车模型来描述高空作业车系统的动态特性, 同时要求负载与小车的质量及吊绳的长度完全已知, 而在实际中要准确地获得这些系统参数是非常困难的; 并且它们大都忽略了摩擦力及空气阻力等外界干扰对系统的影响, 而这些影响恰恰在实际高空作业车系统工作环境中不可避免. 实际上, 当系统受到较大的外界干扰, 使得负载实际摆角超过近似线性化所允许的摆角范围时, 控制器的性能就会大打折扣, 严重时甚至导致系统闭环不稳定. 基于上述分析, 本文在高空作业车系统精确动力学模型的基础上, 利用目标轨迹自适应跟踪的方法实现了对系统的良好控制. 具体而言, 首先为高空作业车系统设计了目标轨迹, 然后构造了相应的自适应控制器对其进行跟踪控制, 它可以对台车、桥架和负载质量以及吊绳绳长等进行在线估计, 当这些参数发生变化时, 控制器依然能够保持良好的控制性能. 同时, 由于设计时考虑了摩擦力和空气阻力等干扰, 且控制器中含有非线性耦合项, 因此控制系统对这些干扰有着较强的鲁棒性.
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文中使用Lyapunov方法和芭芭拉定理对控制器的性能进行了理论分析, 并在高空作业车平台上进行了实验验证, 理论分析与实验结果皆表明本文设计的自适应跟踪控制器具有良好的性能. 本文的其他部分组织如下: 描述了包含空气阻力和系统摩擦力的高空作业车系统精确动力学模型; 设计了目标轨迹自适应跟踪控制器, 并对其有效性进行了理论分析; 在高空作业车平台上进行了实验, 以验证该控制器的性能和实际应用性。
对于固定绳长的高空作业车系统而言, 根据实际高空作业车的工作情况, 我们对负载摆角作如下合理假设. 假设. 在高空作业车工作时, 负载摆角始终满足正无穷小量. 本文所选取的摩擦力模型是非线性摩擦力分析中的一个经典模型, 在高空作业车实验平台上进行的大量实验表明它能较好地反映真实摩擦力的特性. 目标轨迹自适应跟踪控制器设计对于高空作业车系统的控制而言, 主要考虑如下三条要求:
1)要实现台车的快速精确定位;
2)要有效地抑制负载的摆动, 特别是台车到达目标位置停止运行后的残余摆动;
3)要保证系统对于各种干扰具有很强的鲁棒性, 使得系统在不同工作环境下能够正常工作. 本文接下来所设计的自适应跟踪控制器把高空作业车系统的镇定问题转化为目标轨迹的跟踪控制问题. 具体而言, 首先给高空作业车系统的4个状态量分别选取了目标轨迹来引导各个状态量的变化; 然后设计了自适应跟踪控制器来使系统状态跟踪目标轨迹, 并借助Lyapunov方法和芭芭拉定理对其有效性进行了理论分析。
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