Адаптивное управление мостовым краном по скорости перемещения тележки

Авторы: Круглов С. П., Аксаментов Д. Н.

Аннотация: Предлагается способ автоматического управления по скорости перемещения тележки крана мостового типа с прямым отслеживанием горизонтального перемещения груза в условиях текущей неопределенности параметров груза и внешних возмущений. Цель управления – точное позиционирование переносимого груза с гашением его маятниковых колебаний и парирование внешних возмущений. Описывается динамика мостового крана при перемещении тележки по одной оси. Предлагаемый метод управления основан на схеме адаптивного управления с идентификатором и неявной эталонной моделью с использованием «упрощенных» условий адаптируемости. Доказана устойчивость замкнутой системы управления и определены условия для этого. Для текущей идентификации параметров груза используется рекуррентный метод наименьших квадратов с фактором забывания. Данный метод управления разрабатывался специально для исследования и отладки на экспериментальной установке, поэтому все параметры крана и груза при расчётах были приближены к макету. Приведены результаты компьютерного моделирования предложенного способа управления с различными массо- инерционными свойствами груза, длины его подвеса и возмущениями в программной среде MatLab Simulink. Результаты показали высокую эффективность предложенной адаптивной системы управления. Она обеспечивает точное перемещение груза за короткий промежуток времени, предотвращает раскачивание груза во время ускорения и торможения тележки, а также способна парировать внешнее возмущение, например воздействие ветра, требует минимальных начальных настроек. Разработанный подход может быть рекомендован для любых крановых установок, использующих подвешенный груз.

Ключевые слова: адаптивная система управления, мостовой кран, эталонная модель, закон управления, парирование внешних возмущений, идентификационный алгоритм, устойчивость замкнутой системы управления

Библиография статьи: Круглов С. П. Адаптивное управление мостовым краном по скорости перемещения тележки / С. П. Круглов, Д. Н. Аксаментов // Доклады ТУСУР. – 2022. – Т. 25, № 1. – С. 86–92. DOI: 10.21293/1818-0442-2021-25-1-86-92