亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A Swing Constraint Guaranteed MPC Algorithm for Underactuated Overhead Cranes

欠驱动 桥式起重机 控制理论(社会学) 摇摆 有效载荷(计算) 运动学 线性化 离散化 计算机科学 模型预测控制 架空(工程) 执行机构 约束(计算机辅助设计) 控制工程 工程类 控制(管理) 数学 非线性系统 机械工程 结构工程 人工智能 操作系统 计算机网络 数学分析 物理 经典力学 量子力学 网络数据包
作者
He Chen,Yongchun Fang,Ning Sun
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:21 (5): 2543-2555 被引量:126
标识
DOI:10.1109/tmech.2016.2558202
摘要

In practice, for an overhead crane, the payload swing needs to be kept within an acceptable domain to avoid accidents. However, as an unactuated state, the swing angle is usually very difficult to be controlled properly. Besides that, the constraints on the control input should also be carefully considered to avoid possible actuator saturation. These problems bring much challenge for control development of an underactuated crane. Motivated by this observation, a novel model predictive control (MPC) algorithm, which guarantees swing constraints theoretically and is free of actuator saturation, is proposed in this paper for a 2-D overhead crane system to achieve satisfactory performance. That is, for an overhead underactuated crane, a discrete model is first obtained by some linearization and discretization technique, based on which a novel MPC algorithm is constructed, which theoretically ensures that the payload swing is kept within the allowable range and that the control is always free of saturation. Specifically, the control input constraint is successfully addressed by solving a constrained optimization problem for the MPC method, while the kinematic equation of the crane system, which plays the role of the connection between the payload swing and the trolley movement, is utilized to convert the swing bound into some constraints on the control input so as to handle it conveniently. Both simulation and experimental results are investigated to illustrate the superior performance of the proposed method.

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
Benhnhk21完成签到,获得积分10
24秒前
drirshad完成签到,获得积分10
25秒前
dateline完成签到 ,获得积分10
29秒前
丘比特应助摇匀采纳,获得10
45秒前
46秒前
喜悦的小土豆完成签到 ,获得积分10
57秒前
oleskarabach完成签到,获得积分20
57秒前
1分钟前
王不留行发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
liuying2发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
liuying2发布了新的文献求助30
1分钟前
JJJLX完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
酷酷海豚完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
3分钟前
cyyyyyy发布了新的文献求助10
3分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
zzrz发布了新的文献求助30
4分钟前
寒生完成签到,获得积分10
4分钟前
zzrz完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
江姜完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7257570
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879520
关于积分的说明 18757195
捐赠科研通 6937984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201095
关于科研通互助平台的介绍 2375215
邀请新用户注册赠送积分活动 2176943