基于直线一级顺摆的桥式起重机建模及鲁棒性分析OA

文中将2个正交直线一级顺摆所组成的平面一级顺摆近似为绳长不变的桥式起重机系统,并将直线一级顺摆作为研究桥式起重机控制策略的实验平台。围绕桥式起重机运动过程中的控制目标:小车到位准确、吊绳摆角尽量小、速度尽量快的需求,推导了直线一级顺摆的微分方程,并分别以小车受力、小车加速度、小车速度为输入量,建立3种不同状态方程的直线一级顺摆数学模型。根据输入量在工程实践中的难易程度和准确度,提出模型的工程鲁棒性概念。通过对比3种模型的工程鲁棒性,最终选取了以速度为输入量的数学模型,并采用状态反馈设计直线一级顺摆这一单输入、多输出系统的控制器。仿真结果表明,在小车速度不变、小车距离不变的条件下,通过调整状态反馈的极点可使整摆杆摆角足够小。