橋式吊車二級擺型新型分層模糊滑模控制器設計*

丁明波，程 驊，劉惠康，柴 琳

(武漢科技大學信息科學與工程學院，武漢 430081)

0 引言

隨著“中國制造2025”的提出，我國的制造業已經逐步向智能化，現代化轉型，橋式吊車作為智能制造的典型裝備，人們對其消擺定位提出了越來越高的要求。近些年來，國內有大量學者對其控制方法進行了深入的研究，其中，Ouyang H等學者在該領域的研究上處于領先地位，其研究成果被學術界高度認可。孫寧等[1]提出了一種帶約束的軌跡規劃方法抑制吊車二級擺擺角。OUYANG等[2-3]將自適應分層滑模控制和軌跡規劃相結合來抑制負載擺角。以上兩種控制思想都很新穎，能有效減少二級擺擺角擺動幅度。除以上學者以外，還有很多優秀的學者對吊車防擺定位進行了研究，LEE[4]采用分層滑模控制抑制負載擺角，并將分層滑模控制與傳統滑模控制進行對比，取得很好的控制效果。ZHANG、SUN等[5-6]考慮負載升降和參數未知的復雜情況，提出了幾種自適應控制器，其控制方法能有效避免對非線性系統的近似處理，使控制對象更加符合工程實際，提高了系統的控制性能，增強了系統的魯棒性。LONDHE、BOUNAR等[7-9]對模糊滑模控制方法進行優化，在傳統的滑模控制基礎上引入粒子群算法、神經網絡等前沿算法，并將其運用于很多欠驅動場合，以達到理想的控制效果。

以上控制方法對橋式吊車的擺角抑制都能起到了很好的控制效果，由于現階段人們對吊車的防擺定位精度要求越來越高，筆者通過對以上控制方法的研究并閱讀大量文獻，認為文獻[1]和文獻[4]的擺角值稍大，可以進一步改善其控制效果，使擺角和殘擺值進一步減小。……