[发明专利]带有持续扰动的可升降桥式吊车系统的模糊控制方法

权利要求书

1.带有持续扰动的可升降桥式吊车系统的模糊控制方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：当负载受到外部持续扰动力时，通过引入坐标变换，建立带有持续扰动的可升降桥式吊车系统的数学模型；

步骤二：基于步骤一中的可升降桥式吊车系统的数学模型，建立模糊扰动观测器，实现对外部扰动的准确估计；

步骤三：通过引入一个集合台车运动与负载摆动的广义信号，建立基于能量的模糊控制器。

2.如权利要求1所述的带有持续扰动的可升降桥式吊车系统的模糊控制方法，其特征是，在所述步骤一中，负载与台车垂直稳定时，负载与台车的连接点为中心点，对应x-y坐标系，负载受到外部持续扰动力d的作用时，负载与垂直方向形成θ₀的夹角，此时，以与负载所处的线相垂直的边为x'，以与负载所处的线在一条直线的边为y'，以x'-y'坐标系为参考坐标系。

3.如权利要求2所述的带有持续扰动的可升降桥式吊车系统的模糊控制方法，其特征是，所述步骤一中，可升降桥式吊车系统的数学模型的建立时包括以下步骤：

(1-1)根据建立的x'-y'参考坐标系，得到台车、负载在x'-y'坐标系下的位置坐标；

(1-2)对台车、负载在x'-y'坐标系下的位置坐标关于时间求导，可得台车、负载的速度分量；

(1-3)根据台车、负载的速度分量，可得可升降桥式吊车系统的动能；

(1-4)根据可升降桥式吊车系统的动能，采用拉格朗日方程，进行可升降桥式吊车系统的数学模型的建立，得到惯量矩阵、向心-柯氏力矩阵、重力向量以及控制向量具体的表达式。

4.如权利要求3所述的带有持续扰动的可升降桥式吊车系统的模糊控制方法，其特征是，所述步骤(1-4)中，惯量矩阵、向心-柯氏力矩阵、重力向量、控制向量、以及系统状态向量具体的表达式为：

M(q′)=M+mcos2θ0cos2θ0msinθ′mlcosθ′msinθ′m0mlcosθ′0ml2]]>

C(q′,q·′)=0mθ·′cosθ′ml·cosθ′-mlθ·′sinθ′00-mlθ·′0mlθ·′mll·]]>

G(q′)=(d+Dxx·)cosθ0-Mgsinθ0Dll·-(mgcosθ0+dsinθ0)cosθ′(mgcosθ0+dsinθ0)lsinθ′]]>

U=Fxcosθ0Fl0,q′=x′lθ′]]>

其中，M、m分别表示台车质量、负载质量；l、g分别表示绳长、重力加速度，F_x、F_l为施加于台车、负载上的驱动力，d为施加于负载上的外部持续扰动，x'、θ'分别代表x'-y'坐标系下台车位移以及负载摆角，q'为系统状态向量，M(q')、G(q')、U分别表示惯量矩阵、向心-柯氏力矩阵、重力向量以及控制向量。