Estrategia de Control Antibalanceo de Plataforma Paralela 3-RCU Montada en Barco Basada en Compensación Dinámica de Gravedad
Autores: Lv, Zhiyuan; Liu, Pengfei; Ning, Donghong; Wang, Shuqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estrategia de Control Antibalanceo de Plataforma Paralela 3-RCU Montada en Barco Basada en Compensación Dinámica de Gravedad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Transporte marítimo
Cargas de alto centro de gravedad
Plataforma de compensación de movimiento
Controlador PD
Compensación de gravedad
Control anti-balanceo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Es esencial garantizar la estabilidad durante el transporte marítimo o la instalación de cargas de alto centro de gravedad. Las cargas pesadas aumentan la perturbación gravitacional, afectando el control del error en estado estacionario de la plataforma de compensación de movimiento de múltiples grados de libertad (DOFs). En este documento, proponemos un controlador proporcional derivativo (PD) con compensación dinámica de gravedad (PDGC) para una plataforma paralela 3-RCU (revoluta-cilíndrica-universal) para mejorar el efecto de control de la compensación de movimiento marítimo para cargas de alto centro de gravedad. Introducimos un parámetro de evaluación de la estabilidad de la carga y un coeficiente de ponderación del control anti-balanceo para ajustar el rendimiento del controlador. El controlador puede establecer su objetivo de control entre los dos, manteniendo el nivel de la superficie de contacto de la carga y permitiendo que el centro de gravedad de la carga se mueva lo menos posible. Al derivar la matriz jacobiana, se calcula la perturbación gravitacional en el espacio de juntas y se compensa en el controlador. Primero, verificamos la superioridad de control de este controlador sobre el controlador PD bajo excitación sinusoidal en simulación y validamos la efectividad de la estrategia anti-balanceo propuesta. Luego, se realizan experimentos con excitación aleatoria. El valor cuadrático medio (RMS) del ángulo residual de la carga con el controlador propuesto se reduce al 32.2% y al 17.6% en dos direcciones, respectivamente, en comparación con el controlador PD bajo excitación de estado de mar de clase 4. El método propuesto es efectivo para el control anti-balanceo de plataformas paralelas 3-RCU montadas en barcos.
Descripción
Es esencial garantizar la estabilidad durante el transporte marítimo o la instalación de cargas de alto centro de gravedad. Las cargas pesadas aumentan la perturbación gravitacional, afectando el control del error en estado estacionario de la plataforma de compensación de movimiento de múltiples grados de libertad (DOFs). En este documento, proponemos un controlador proporcional derivativo (PD) con compensación dinámica de gravedad (PDGC) para una plataforma paralela 3-RCU (revoluta-cilíndrica-universal) para mejorar el efecto de control de la compensación de movimiento marítimo para cargas de alto centro de gravedad. Introducimos un parámetro de evaluación de la estabilidad de la carga y un coeficiente de ponderación del control anti-balanceo para ajustar el rendimiento del controlador. El controlador puede establecer su objetivo de control entre los dos, manteniendo el nivel de la superficie de contacto de la carga y permitiendo que el centro de gravedad de la carga se mueva lo menos posible. Al derivar la matriz jacobiana, se calcula la perturbación gravitacional en el espacio de juntas y se compensa en el controlador. Primero, verificamos la superioridad de control de este controlador sobre el controlador PD bajo excitación sinusoidal en simulación y validamos la efectividad de la estrategia anti-balanceo propuesta. Luego, se realizan experimentos con excitación aleatoria. El valor cuadrático medio (RMS) del ángulo residual de la carga con el controlador propuesto se reduce al 32.2% y al 17.6% en dos direcciones, respectivamente, en comparación con el controlador PD bajo excitación de estado de mar de clase 4. El método propuesto es efectivo para el control anti-balanceo de plataformas paralelas 3-RCU montadas en barcos.