熔融金屬吊車能量和光滑整形防擺控制器設計

劉惠康，鄢夢偉，柴 琳，孫博文

（武漢科技大學信息科學與工程學院，湖北武漢 430081）

1 引言

由于近年來冶金工業的快速發展，熔融金屬轉運吊車得到了廣泛的使用，為保證最大程度安全生產，操作工人需具有豐富的工作經驗，但由于吊運過程操作難度大、工作強度高，稍有不慎便容易引發安全事故，而且在冶金業中液態金屬的吊運作業對它的安全性能提出更高的要求［1］。為了保證吊車擺角在精準定位的同時并減小擺角的晃動，提高吊車在運輸過程方面的安全性，廣大學者針對吊車做了大量的研究工作。文獻［2］提出了一種利用廣義預測控制整定PID參數的方法，使得傳統的PID控制器能夠有效地抑制和消除起重機吊鉤的游擺，取得了較好的控制效果。文獻［3］設計了能抑制系統及干擾影響的吊車防擺定位全過程自抗擾控制器，將繁瑣的控制系統參數化為容易實現的單參數調整，提高了吊車作業效率。文獻［4］將非線性反饋納入控制設計當中，引入擺角抑制因子，提出三維空間的橋式吊車控制方法。文獻［5］通過分析二級擺橋式吊車系統的無源性以及引入一個廣義的信號，設計了一種帶有控制輸入約束的能量耦合控制方法，仿真實驗證明該方法具有良好的魯棒性。文獻［6］提出了一種能產生光滑指令的零振動指令光滑器來消除吊車擺動的殘余振動，然而，上述方法并沒有考慮吊車在吊運高溫熔融金屬時液態負載造成的波動干擾，不能消除外界造成的干擾波動。……