Un método de control deslizante PD variable en el tiempo para la grúa de contenedores basado en un amortiguador radial-resorte
Autores: Wang, Tianlei; Zhou, Jing; Wu, Zhiqin; Liu, Renju; Zhang, Jingling; Liang, Yanyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método de control deslizante PD variable en el tiempo para la grúa de contenedores basado en un amortiguador radial-resorte
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistema de grúa de contenedor
Modelo de doble oscilación
Controlador de modo deslizante PD variable en el tiempo
Método de Lagrange
Modelo de dinámica de doble péndulo
Control de modo deslizante variable en el tiempo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Para la estructura de múltiples cuerdas del sistema de grúa de contenedores y su problema de posicionamiento anti-giro de carga de gran masa, se establece un modelo equivalente de doble péndulo basado en muelles-amortiguadores radiales y se propone un controlador de modo deslizante PD variable en el tiempo (TVPD-SMC) con un rendimiento transitorio mejorado. En particular, la dinámica del sistema de grúa de contenedores se analiza primero utilizando el método de Lagrange, y se establece un modelo de dinámica de doble péndulo equivalente de la grúa. En comparación con el modelo tradicional de doble péndulo, este modelo garantiza la precisión del modelado sin medir el ángulo del segundo péndulo. Sobre esta base, se diseña un método de control de modo deslizante acoplado mejorado en el tiempo para eliminar la fase de alcanzar del método de control de modo deslizante y mejorar la robustez del controlador. Finalmente, se demuestra la convergencia y estabilidad del sistema en lazo cerrado utilizando la técnica de Lyapunov y el teorema de invarianza de Lasalle, y los resultados de la simulación demuestran la efectividad del método.
Descripción
Para la estructura de múltiples cuerdas del sistema de grúa de contenedores y su problema de posicionamiento anti-giro de carga de gran masa, se establece un modelo equivalente de doble péndulo basado en muelles-amortiguadores radiales y se propone un controlador de modo deslizante PD variable en el tiempo (TVPD-SMC) con un rendimiento transitorio mejorado. En particular, la dinámica del sistema de grúa de contenedores se analiza primero utilizando el método de Lagrange, y se establece un modelo de dinámica de doble péndulo equivalente de la grúa. En comparación con el modelo tradicional de doble péndulo, este modelo garantiza la precisión del modelado sin medir el ángulo del segundo péndulo. Sobre esta base, se diseña un método de control de modo deslizante acoplado mejorado en el tiempo para eliminar la fase de alcanzar del método de control de modo deslizante y mejorar la robustez del controlador. Finalmente, se demuestra la convergencia y estabilidad del sistema en lazo cerrado utilizando la técnica de Lyapunov y el teorema de invarianza de Lasalle, y los resultados de la simulación demuestran la efectividad del método.