Planificación de trayectorias del plano de fase para el control de balanceo de grúa de doble péndulo
Autores: Zhang, Kai; Niu, Wangqing; Zhang, Kailun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Planificación de trayectorias del plano de fase para el control de balanceo de grúa de doble péndulo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Péndulo doble
Control contra balanceo
Conformador de entrada
Planificación de trayectoria en el plano de fase
Frecuencia de oscilación
ángulo de balanceo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
En vista de las características del péndulo doble de las grúas en la producción real, simplemente igualarlas a las características del péndulo simple e ignorar la masa del gancho conducirá a errores significativos en la frecuencia de oscilación. Para abordar este problema, se propone un método de control anti-vuelco de péndulo doble basado en la planificación de trayectorias del plano de fase. Este método genera la señal de aceleración requerida mediante el diseño de un conformador de entrada y calcula el tiempo de cambio de aceleración y la amplitud del trole según el ángulo de oscilación del plano de fase y las limitaciones físicas del sistema. A través de esta estrategia, se asegura que la velocidad del trole y el ángulo de oscilación de la carga se mantengan siempre dentro del rango de restricción para que el trole pueda alcanzar la posición objetivo con precisión. El análisis comparativo de la simulación numérica y los métodos de control existentes muestra que el método de control propuesto puede reducir significativamente la amplitud del ángulo de oscilación y permitir que el sistema entre en el estado estable de ángulo de oscilación más rápidamente. La simulación numérica y los experimentos físicos muestran la efectividad del método de control.
Descripción
En vista de las características del péndulo doble de las grúas en la producción real, simplemente igualarlas a las características del péndulo simple e ignorar la masa del gancho conducirá a errores significativos en la frecuencia de oscilación. Para abordar este problema, se propone un método de control anti-vuelco de péndulo doble basado en la planificación de trayectorias del plano de fase. Este método genera la señal de aceleración requerida mediante el diseño de un conformador de entrada y calcula el tiempo de cambio de aceleración y la amplitud del trole según el ángulo de oscilación del plano de fase y las limitaciones físicas del sistema. A través de esta estrategia, se asegura que la velocidad del trole y el ángulo de oscilación de la carga se mantengan siempre dentro del rango de restricción para que el trole pueda alcanzar la posición objetivo con precisión. El análisis comparativo de la simulación numérica y los métodos de control existentes muestra que el método de control propuesto puede reducir significativamente la amplitud del ángulo de oscilación y permitir que el sistema entre en el estado estable de ángulo de oscilación más rápidamente. La simulación numérica y los experimentos físicos muestran la efectividad del método de control.