Nonlinear Stable Transportation Control for Double-Pendulum Shipboard Cranes With Ship-Motion-Induced Disturbances

双摆 控制理论(社会学) 非线性系统 控制器(灌溉) 摇摆 工程类 控制工程 钟摆 响应幅度算子 指数稳定性 理论(学习稳定性) 非线性控制 运动控制 计算机科学 海洋工程 倒立摆 控制(管理) 物理 机械工程 机器学习 人工智能 农学 机器人 生物 量子力学 船体
作者
Ning Sun,Yiming Wu,Xiao Liang,Yongchun Fang
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:66 (12): 9467-9479 被引量:39
标识
DOI:10.1109/tie.2019.2893855
摘要

From the practical perspective, with large-scale cargoes or nonnegligible hook masses, the centers of gravity of cargoes and hooks do not coincide with each other, and shipboard cranes usually exhibit complex double-pendulum effects during ship-to-ship or ship-to-harbor transportation, which dramatically increase the complexity of dynamic characteristics and make the control issue very challenging. At present, there is no reported work on control of double-pendulum shipboard cranes yet. To tackle such problems, this paper obtains the dynamic model of double-pendulum shipboard cranes and then provides an effective nonlinear antiswing feedback controller to achieve stable cargo transportation. Specifically, new state variable signals are generated by combining the original state variables with the ship motion (induced by sea wave perturbations). Based on this, by adding some elaborately designed nonlinear terms, an antiswing feedback controller is proposed, which can achieve stable transportation with suppressed swing, and the closed-loop asymptotic stability is proven without any linearizations or approximations to the original complex nonlinear dynamics, with rigorous theoretical analysis. As far as we know, the paper provides the first solution for both controller design and stability analysis of double-pendulum shipboard cranes. Also, several groups of hardware experiments are implemented on a self-built hardware experiment platform, which verify the effectiveness of the proposed method.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
HLT完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
李李完成签到 ,获得积分10
4秒前
cgl155410完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI2S应助爱静静采纳,获得10
15秒前
qianci2009完成签到,获得积分10
17秒前
高速旋转老沁完成签到 ,获得积分10
18秒前
小公牛完成签到 ,获得积分10
22秒前
雨辰完成签到,获得积分10
22秒前
美好灵寒完成签到 ,获得积分10
23秒前
Son4904完成签到,获得积分10
24秒前
Daisy完成签到 ,获得积分10
28秒前
杨师傅完成签到 ,获得积分10
30秒前
xsc完成签到,获得积分10
38秒前
HU完成签到,获得积分10
40秒前
琴楼完成签到,获得积分10
42秒前
奋斗奋斗再奋斗完成签到,获得积分10
43秒前
xczhu完成签到,获得积分10
45秒前
张老师完成签到,获得积分10
47秒前
青出于蓝蔡完成签到,获得积分10
49秒前
温水完成签到 ,获得积分10
58秒前
1分钟前
琪琪完成签到,获得积分10
1分钟前
QCB完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ken131完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Vegeta完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可靠小凝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
昏睡的山柳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
生命奋斗完成签到,获得积分10
1分钟前
畅快的念烟完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
生信小菜鸟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
微笑芒果完成签到 ,获得积分10
1分钟前
生命奋斗发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Lynn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
布曲完成签到 ,获得积分10
1分钟前
天才小能喵完成签到 ,获得积分0
1分钟前
感性的道之完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Research Handbook on Multiculturalism 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Face recognition: challenges,achievementsandfuture directions. 400
Plasmonics 400
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3847893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3390526
关于积分的说明 10561737
捐赠科研通 3110924
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1714590
邀请新用户注册赠送积分活动 825289
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775471