- Tytuł:
-
Dynamics and control of rotary cranes executing a load prescribed motion
Dynamika i sterowanie żurawiem wieżowym realizującym zadany ruch ładunku - Autorzy:
-
Blajer, W.
Kołodziejczyk, K. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/280736.pdf
- Data publikacji:
- 2006
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
- Tematy:
-
manewrowanie ruchem ładunku
sterowanie żurawiem
żurawie wieżowe
ruch ładunku
rotary cranes
inverse dynamics control
servo-constraints - Opis:
-
Manipulating payloads with rotary cranes is challenging due to the underactuated nature of a system in which the number of control inputs/outputs is smaller than the number of degrees-of-freedom. In this paper, the outputs (specified in time load coordinates) lead to servo-constraints on the system. A specific methodology is then developed to solve the arising inverse dynamics problem. Governing equations are derived as a set of index three differential-algebraic equations in state variables and control inputs. An effective numerical code for solving the equations, based on the backward Euler method, is proposed. A feedforward control law obtained this way is then enhanced by a closed-loop control strategy with feedback of actual errors in the load position to provide stable tracking of the required reference load trajectory in presence of perturbations. Some results of numerical simulations are provided.
Manewrowanie ruchem ładunku przez żurawie wieżowe jest zadaniem trudnym między innymi ze względu na fakt, że liczba kanałów sterowania (równa liczbie regulowanych współrzędnych ładunku) jest mniejsza od liczby stopni swobody żurawia. W pracy zadane w czasie współrzędne ładunku prowadzą do sformułowania serwowięzów (więzów programowych) nakładanych na ruch układu. Prezentowana jest następnie metoda rozwiązania tego szczególnego zadania symulacji dynamicznej odwrotnej jako zadania ruchu programowego niezupełnego. Równania ruchu programowego formułowane są w postaci układu równań różniczkowo-algebraicznych o indeksie trzy, względem zmiennych stanu i parametrów sterowania żurawiem. Proponowana jest prosta i skuteczna metoda numerycznego całkowania tych równań, wykorzystująca schemat Eulera różnic skończonych wstecznych. Otrzymane tą drogą sterowanie nominalne uzupełniane jest następnie sterowaniemw układzie zamkniętym zapewniającym stabilną realizację programowego ruchu ładunku w warunkach ruchu zaburzonego i nieścisłości modelowania matematycznego. Prezentowane są wybrane wyniki numerycznej symulacji ruchu i sterowania żurawiem realizującym zadany ruch ładunku. - Źródło:
-
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2006, 44, 4; 929-948
1429-2955 - Pojawia się w:
- Journal of Theoretical and Applied Mechanics
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł