[发明专利]一种起重机吊装偏角的鲁棒滑模观测方法及观测器

权利要求书

1.一种起重机吊装偏角的鲁棒滑模观测方法，其特征在于，它包括以下步骤：

（1）在电动葫芦上设置速度传感器、加速度传感器和控制器，在滑轮组上设置角度传感器、角速度传感器和吊重传感器；

（2）由控制器将速度传感器、加速度传感器、角度传感器、角速度传感器和吊重传感器所测得的数据汇总并进行矩阵计算，渐进估出系统状态变量，得出起重机吊装偏角数值。

2.如权利要求1所述的起重机吊装偏角的鲁棒滑模观测方法，其特征在于：所述的步骤（2）进一步包括：

（21）起重机吊重不确定非线性动力系统为：

其中，状态变量，为小车位置(m)，为小车速度(m/s)，为吊重摆角(rad)，为吊重摆角角速度(rad/s)，为输出变量，为系统输入，为系统的动力学矩阵，为系统的输入矩阵，为系统的输出矩阵，是由于系统建模误差、噪声干扰等不确定状态产生的函数，相关的表达式如下：

以此快速、准确地估计出系统的状态变量；

（22）为保证所设计的观测器对具有鲁棒性，特设计如下的鲁棒滑模观测器：

其中，为观测器对的估计状态向量，为观测器增益矩阵，为观测器的控制输入；

（23）定义状态观测偏差为：

偏差系统微分方程为：

其中为观测器的动力学矩阵；

（24）为使偏差系统的状态变量渐进地收敛到原点，设计线性滑膜函数：。

3.一种如权利要求1所述的一种起重机吊装偏角的鲁棒滑模观测器，它包括电动葫芦，其特征在于：所述的电动葫芦的底部通过钢丝绳连接有滑轮组，所述的电动葫芦的顶部分别设置有护罩A和护罩B，所述的滑轮组的外侧设置有护罩C，所述的护罩A内分别设置有速度传感器和加速度传感器，所述的护罩B内设置有控制器，所述的护罩C内分别设置有角度传感器、角速度传感器和吊重传感器，所述的控制器连接有速度传感器、加速度传感器、角度传感器、角速度传感器和吊重传感器，所述的控制器还连接有电动葫芦的电动机。