A linear quadratic regulator (LQR)-based anti-sway control method for a lifting system, comprising the following steps: obtaining a target position of a trolley, and obtaining a planned real-time path of the trolley according to the maximum velocity v m and maximum acceleration a m of the trolley; establishing a dynamic model of the lifting system according to a Lagrange's equation, for the Lagrange's equation, the trolley displacement x, the spreader sway angle θ, and the rope length l of the lifting system being selected as generalized coordinate directions; observing lumped disturbance d using an extended state observer, and compensating for same in a controller, the lumped disturbance d comprising the dynamic model error and external disturbance to the lifting system; tracking the planned real-time path of the trolley by a Q matrix and an R matrix using a LQR controller. While observing the lumped disturbance using an extended state observer, the LQR-based anti-sway control method for a lifting system can make lifting systems operate more smoothly, reduce sway during operation, and quickly eliminate sway when in place.

    La présente invention concerne un procédé de commande anti-balancement basé sur un régulateur quadratique linéaire (LQR pour Linear Quadratic Regulator) d'un système de levage, comprenant les étapes suivantes consistant : à obtenir une position cible d'un chariot et à obtenir un trajet planifié en temps réel du chariot en fonction de la vitesse maximale v m et de l'accélération maximale a m du chariot ; à établir un modèle dynamique du système de levage selon une équation de Lagrange, pour l'équation de Lagrange, le déplacement de chariot x, l'angle de balancement de palonnier θ et la longueur de corde l du système de levage étant sélectionnés en tant que directions de coordonnées généralisées ; à observer une perturbation localisée d à l'aide d'un observateur à état étendu et à compenser celle-ci dans un dispositif de commande, la perturbation localisée d comprenant l'erreur de modèle dynamique et une perturbation externe au système de levage ; à suivre le trajet planifié en temps réel du chariot au moyen d'une matrice Q et d'une matrice R à l'aide d'un dispositif de commande de régulateur LQR. Tout en observant la perturbation localisée à l'aide d'un observateur à état étendu, le procédé de commande anti-balancement basé sur un régulateur LQR pour un système de levage peut faire fonctionner des systèmes de levage plus facilement, réduire le balancement pendant le fonctionnement et éliminer rapidement le balancement en place.

    一种基于LQR的吊装系统的防摇控制方法,包括如下步骤:获取小车目标位置,根据小车最大速度v m和最大加速度a m,得到所述小车的规划实时轨迹;根据拉格朗日方程建立所述吊装系统的动力学模型,所述拉格朗日方程选取所述吊装系统的小车位移x、吊具摆角θ以及绳长l作为广义坐标方向;使用扩张状态观测器对集总干扰d进行观测,并在控制器中进行补偿,所述集总干扰d包括对所述吊装系统的动力学模型误差和外部干扰;通过Q矩阵和R矩阵,使用线性二次调节控制器实现对所述小车的规划实时轨迹的跟踪。该基于LQR的吊装系统的防摇控制方法,在结合扩张状态观测器对集总干扰观测的同时,能够使吊装系统运行更平稳、减小运行过程中的晃动,并在到位后快速消摆。


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    Titel :

    LQR-BASED ANTI-SWAY CONTROL METHOD AND SYSTEM FOR LIFTING SYSTEM


    Weitere Titelangaben:

    PROCÉDÉ ET SYSTÈME DE COMMANDE ANTI-BALANCEMENT BASÉ SUR UN RÉGULATEUR LQR POUR UN SYSTÈME DE LEVAGE
    一种基于LQR的吊装系统的防摇控制方法及系统


    Beteiligte:
    FENG ZHI (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2021-10-07


    Medientyp :

    Patent


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Chinesisch


    Klassifikation :

    IPC:    B66C Krane , CRANES / G05D SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES , Systeme zum Steuern oder Regeln nichtelektrischer veränderlicher Größen



    LQR-based anti-sway control method and system for lifting system

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