Điều khiển chế độ trượt bậc hai kết hợp bộ quan sát trạng thái mở rộng cho hệ thống cầu trục con lắc kép
15 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2024.99-105Từ khóa:
Cầu trục 3D với hiệu ứng con lắc kép và chiều dài dây không đổi; Bộ điều khiển trượt bậc hai; Bộ quan sát trạng thái mở rộng.Tóm tắt
Nghiên cứu này tập trung thiết kế bộ điều khiển trượt bậc hai dựa trên bộ quan sát trạng thái mở rộng cho hệ thống cầu trục 3D với hiệu ứng con lắc kép và chiều dài dây không đổi. Bộ điều khiển trượt bậc hai yêu cầu mô hình trạng thái của hệ thống chính xác, tuy nhiên, trong thực tế thông số mô hình và nhiễu tác động bên ngoài khó có thể xác định cụ thể. Vì vậy, bộ quan sát trạng thái mở rộng được thiết kế để ước lượng các biến trạng thái của hệ thống và nhiễu tổng. Cuối cùng, bộ điều khiển trượt được phát triển với đầu vào được lấy từ các tín hiệu của bộ quan sát đảm bảo tính ổn định theo tiêu chuẩn Lyapunov. Các kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp đề xuất đảm bảo cầu trục vận hành theo quỹ đạo mong muốn và đồng thời hạn chế được hiện tượng rung lắc ngay cả khi có sự xuất hiện của nhiễu và các thành phần bất định.
Tài liệu tham khảo
[1]. Li, Hui, et al. "Design of anti-swing PID controller for bridge crane based on PSO and SA algorithm." Electronics 11.19: 3143, (2022). DOI: https://doi.org/10.3390/electronics11193143
[2]. Maghsoudi, Mohammad Javad, et al. "An improved input shaping design for an efficient sway control of a nonlinear 3D overhead crane with friction." Mechanical Systems and Signal Processing 92: 364-378, (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.01.036
[3]. Cuong, Hoang Manh, and Soon-Geul Lee. "Second-order sliding mode control of 3D overhead cranes." 2013 International Conference on Control, Automation and Information Sciences (ICCAIS). IEEE, (2013).
[4]. Sun, Zhe, et al. "Designing and application of type-2 fuzzy PID control for overhead crane systems." International Journal of Intelligent Robotics and Applications 5: 10-22, (2021). DOI: https://doi.org/10.1007/s41315-020-00157-w
[5]. Milovanović, Miroslav B., et al. "Adaptive PID control based on orthogonal endocrine neural networks." Neural Networks 84: 80-90, (2016). DOI: https://doi.org/10.1016/j.neunet.2016.08.012
[6]. Shi, Lanting, et al. "Sliding Mode Control of Overhead Crane Based on High Gain Observer." 2022 IEEE 5th Advanced Information Management, Communicates, Electronic and Automation Control Conference (IMCEC). Vol. 5. IEEE, (2022). DOI: https://doi.org/10.1109/IMCEC55388.2022.10019846
[7]. Ouyang, Huimin, Bingqing Zhao, and Guangming Zhang. "Swing reduction for double‐pendulum three‐dimensional overhead cranes using energy‐analysis‐based control method." International Journal of Robust and Nonlinear Control 31.9: 4184-4202, (2021). DOI: https://doi.org/10.1002/rnc.5466
[8]. Guo, Bao-Zhu, and Zhi-liang Zhao. "On the convergence of an extended state observer for nonlinear systems with uncertainty." Systems & Control Letters 60.6: 420-430, (2011). DOI: https://doi.org/10.1016/j.sysconle.2011.03.008
