[发明专利]一种分布质量负载的桥吊防摇定位控制方法

权利要求书

1.一种分布质量负载的桥吊防摇定位控制方法，其特性在于，包括：

根据拉格朗日方程以及桥吊模型，构建具有分布式质量负载的桥吊三维动态模型；

根据所述三维动态模型，结合定位误差，构建自适应更新律；

根据所述自适应更新律，构建增强定位的鲁棒自适应控制器，实现桥吊定位与消摆；

所述构建自适应更新律包括，

在所述动态模型中，结合摩擦力模型、分析系统的动能和势能以及系统总能量变化率，构建一种包含定位误差的自适应更新律并规划自适应更新律参数的选取；

所述一种包含定位误差的自适应更新律包括，

根据所述系统总能量变化率，构造定位误差的自适应更新律，所述自适应更新律包括x方向和y方向的更新律，所述更新律分别用和表示，其详细表达式如下所示：

ω_y^T＝[m₁+m₂+m_y f₂₁ f₂₂ d₂]

ω_x^T＝[m₁+m₂+m_x f₁₁ f₁₂ d₁]

其中：Π_x和Π_y分别为x方向和y方向更新律的可变权重矩阵，且均为对角正定矩阵，γ_x和γ_y均为自适应更新律的相关矩阵，并且为一维向量，ω_x与ω_y为待估计向量，

e_x和e_y为跟踪轨迹的误差，和分别为对应的微分量，α以及δ(*)是自适应更新律中的增强定位项，其中

δ(*)为饱和函数并满足足以下关系式：

2.如权利要求1所述的分布质量负载的桥吊防摇定位控制方法，其特征在于：所述构建桥吊三维动态模型包括，

结合应用过程中的摩擦力以及风阻，利用拉格朗日建模方程构建具有分布式质量负载桥吊三维动态模型，所述三维动态模型表示为：

M＝[m_ij]∈R^6×6，C＝[C_ij]∈R^6×6，i＝1，...，6，j＝1，...，6，

G＝[0 0 gl₁m₁cosθ₂sinθ₁+gl₁m₂cosθ₂sinθ₁

gl₁m₁cosθ₁sinθ₂+gl₁m₂cosθ₁sinθ₂

gl_hm₂cosθ₄sinθ₃ gl_hm₂cosθ₃sinθ₄]^T

U＝[F_x F_y 0 0 0 0]^T，F_s＝[F_rx F_ry 0 0 0 0]^T

其中：l₁为小车与吊钩间的绳长，l₂为吊钩与分布质量负载固定间的绳长，l_h为吊钩与分布质量负载质心间的垂直距离，m₁和m₂分别为吊钩与分布质量负载的质量，g为重力加速度，θ_i，分别为吊钩与分布质量负载的角度以及它们对应的一阶导，和分别为小车与导轨的运动距离的一阶导，对于驱动力部分，F_x与F_y分别为小车与导轨的驱动力，

F_rx和F_ry分别为小车和导轨在各自方向上的摩擦力，

d_i，i＝1，...6为各状态量在其方向上的风阻系数。