货物升降工况下三维双摆欠驱动吊车消摆定位控制方法

    公开(公告)号:CN117383436A

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202311307686.4

    申请日:2023-10-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了货物升降工况下三维双摆欠驱动吊车消摆定位控制方法,其特征在于:该方法在建立货物升降工况下三维双摆欠驱动吊车动力学模型的基础上,将吊车位移、货物升降状态中的耦合部分、外部扰动及线性化误差作为总扰动,实现吊车系统三维耦合运动的解耦;在设计吊车系统平坦输出变量的基础上,构建三维双摆吊车系统的平坦输出模型,将微分平坦输出模型拆分为三个子模型,并针对子模型设计不同类型的状态观测器,得出各阶微分平坦变量状态及总扰动的估计值;通过比较吊车各时刻状态与理想轨迹的误差,并对影响吊车运动的总扰动进行补偿,设计吊车三维运动的综合控制律,使吊车系统能在三维空间中将货物平稳且基本无摆地搬运到目标位置。

    一种非线性全驱动MIMO系统的自抗扰控制方法

    公开(公告)号:CN110286589A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910505241.4

    申请日:2019-06-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了一种全驱动MIMO系统的自抗扰控制方法,其特征在于:利用统一的线性扩张状态观测器(LESO)对系统中的耦合部分、非线性部分及扰动部分进行估计,通过根据扩张状态观测器的观测结果及控制目标设计合适的控制律,实现系统各环节的自抗扰控制;通过将LESO的带宽与由系统硬件决定的迭代步长相关联,将3m个LESO的增益转化为由系统硬件决定的常量;通过将反馈控制量增益与Hurwitz稳定矩阵的特征值配置相关联,将2m个待确定的反馈控制增益转化为一个待整定参数。本发明用一个LESO解决了MIMO系统的状态观测问题,用一个线性控制器(LSEF)实现了MIMO系统各状态量的控制,将复杂的参数整定过程变成易实施的单参数调整,使得控制器结构简单、紧凑,参数整定容易、工作量小。

    通讯速率按需调整的塔机间无线信息交互方法及系统

    公开(公告)号:CN104486801B

    公开(公告)日:2018-03-13

    申请号:CN201410665309.2

    申请日:2014-11-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种按需调整通讯速率的塔机间无线信息交互方法及系统,通过判断申请入网塔机与网内塔机间的交迭关系,将与网内塔机存在交迭关系的塔机节点加入网络;将塔机的实时回转角与自由区、缓冲区、交迭区的临界角进行对比,得出塔臂当前所在区域,根据区域属性自动调整通讯优先级;根据通讯优先级自动调整数据发送在线节点列表,使优先级最高的节点享有最快的数据发送频率,及时地将塔机的动态数据发送给交迭塔机。系统包括信息检测装置、无线射频模块、信息预处理装置、嵌入式平板电脑,系统间按照无线信息交互协议通讯。本发明能按需调整数据发送频率,使最有可能碰撞的塔机节点拥有最快的数据发送速度,及时地为防碰决策提供参数。

    基于分布式无线汇聚网络的分级路由方法

    公开(公告)号:CN103415054B

    公开(公告)日:2016-11-02

    申请号:CN201310392855.9

    申请日:2013-09-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于分布式无线汇聚网络的分级路由方法,具体步骤包括:步骤1,利用分簇策略将网内节点构建成多个分簇,每个分簇包含多个普通节点和一个簇主节点,并在簇主节点的控制下,进行分簇管理和簇内信息交互;步骤2,以网络分簇为基础,利用一系列汇聚节点,构建分布式分级无线汇聚网络,减轻簇主节点的数据吞吐压力,为分布式信息交互网络的簇间信息交互提供支持,并实现全局网络管理和优化;步骤3,在所述分簇策略和分布式无线汇聚网络的基础上,设计分级路由协议,该协议在较小的信道带宽和控制开销下,可以在节点加入网络的过程中获得一个全网范围内的节点路由表,对网络进行路由管理,及对网内所有节点进行寻址路由。

    一种高效无线信息交互网络协议的设计方法

    公开(公告)号:CN103415045B

    公开(公告)日:2016-03-02

    申请号:CN201310392835.1

    申请日:2013-09-03

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: Y02D70/20

    Abstract: 本发明公布了一种高效无线信息交互网络协议的设计方法。具体的,是以无线自组织网络的物理层为基础,利用信息交互技术设计了无线信道接入协议,所述方法的步骤包括自组织组网、信道接入控制方法、信道接入协议的退避算法;同时,提出了基于自动优先级调整的网络传输速率动态控制协议,通过对网内节点进行不同优先级的动态调整,合理分配网络带宽,按需求控制不同节点的速率,实现了对数据信息的分布式检测,具有广泛的适应性和通用性。所述的高效无线信息交互网络协议,实现了节点间的高效信息交互并保证了良好的服务质量,为无线信息交互技术建立了完整的框架结构。

    多障碍环境中塔机主动安全作业方法

    公开(公告)号:CN105314544A

    公开(公告)日:2016-02-10

    申请号:CN201510919782.3

    申请日:2015-12-11

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: B66C23/16

    Abstract: 本发明涉及一种多障碍物环境中塔机主动安全作业方法,它通过将塔机作业范围内所有障碍物在水平面内进行投影,作为塔机的原始禁行区,再基于塔机的作业特点,修正原始禁行区;为了使塔机不因惯性作业进入禁行区,并准确地停在目标点,确定塔机运行缓冲区,接着以禁行区和缓冲区集合为约束条件,在塔机目标点处设置相对位置引力势场,在障碍物处设置斥力势场,然后求势场函数的负梯度,得出塔机所受的势场引力和势场斥力;在势场引力和势场斥力的共同作用下,塔机就能主动避开障碍物,实现塔机的主动安全作业,并最大程度地减少塔机运动状态的切换次数,降低对塔机司机的技术要求。

    一种多约束的时间最优连续可微轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN117193016A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311306597.8

    申请日:2023-10-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了一种多约束的时间最优连续可微轨迹规划方法,其特征在于:首先,构造4段中心不同的光滑sigmoid函数,通过叠加组合成具有统一表达式、且能通过调整参数有效控制系统加加速、匀加速、减加速、匀速、加减速、匀减速、减减速时间,并连续可微的加速度轨迹;然后,根据系统安全平稳运行到目标点、且始末速度可调的要求,确定系统运行过程中的速度、加速度、加加速度约束条件;最后,以加速度轨迹中的可调参数为决策变量,以系统安全达到目标位置需满足的速度、加速度、加加速度约束为条件,建立时间最优轨迹的非线性规划模型,通过优化求解出时间最优轨迹,使系统在满足速度、加速度、加加速度约束的前提下,在最短时间内达到目标位置。

    一种基于负载摆动状态观测的双摆型吊车滑模控制方法

    公开(公告)号:CN112327623B

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN202011216819.3

    申请日:2020-11-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公布了一种基于负载摆动状态观测的双摆型吊车滑模控制方法,其特征在于:首先根据双摆型吊车的动力学模型推导吊钩摆动、负载摆动之间的耦合关系,然后利用有限的模型信息、负载摆动与吊钩摆动之间的耦合关系,设计线性扩张状态观测器(LESO)观测负载摆动,使其能够在吊钩与负载重心距离未知的情况下对负载摆动进行高精度观测,起到了替代负载摆动传感器的作用,解决了负载摆动的测量难题,通过将负载摆动的观测值反馈到滑模控制器中,得到了双摆型吊车消摆定位控制器,实现了在不直接测量负载摆动的情况下双摆吊车的定位消摆反馈控制。

Patent Agency Ranking