《機(jī)電系統(tǒng)自動(dòng)控制：欠驅(qū)動(dòng)吊運(yùn)系統(tǒng)的控制方法設(shè)計(jì)、分析及應(yīng)用》系統(tǒng)地介紹了欠驅(qū)動(dòng)吊運(yùn)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模與分析、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、智能控制方面*前沿的進(jìn)展與研究成果，研究對(duì)象涵蓋陸地吊運(yùn)系統(tǒng)、海上船用吊運(yùn)系統(tǒng)、空中無(wú)人機(jī)吊運(yùn)系統(tǒng)。實(shí)際吊運(yùn)系統(tǒng)的工作環(huán)境非常復(fù)雜，未知因素繁多，工作任務(wù)多樣，目前仍存在許多亟待解決的瓶頸問(wèn)題，包括：如何兼顧效率與物理約束進(jìn)行*優(yōu)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、如何提高消擺定位的暫態(tài)控制性能、如何實(shí)現(xiàn)雙橋式吊車(chē)的協(xié)調(diào)控制、如何解決復(fù)雜海洋環(huán)境下波浪影響時(shí)的船用吊車(chē)控制、如何實(shí)現(xiàn)空中無(wú)人機(jī)吊運(yùn)系統(tǒng)的高性能控制等；針對(duì)這些實(shí)際問(wèn)題，《機(jī)電系統(tǒng)自動(dòng)控制：欠驅(qū)動(dòng)吊運(yùn)系統(tǒng)的控制方法設(shè)計(jì)、分析及應(yīng)用》逐一進(jìn)行了回答與討論，提出了行之有效的控制策略，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并在實(shí)際工業(yè)吊運(yùn)系統(tǒng)上進(jìn)行了典型應(yīng)用。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹 1
1.1.1 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng) 2
1.1.2 基準(zhǔn)系統(tǒng) 3
1.1.3 其他欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 4
1.2 典型吊運(yùn)系統(tǒng) 4
1.2.1 陸地吊運(yùn)系統(tǒng) 4
1.2.2 海上船用吊運(yùn)系統(tǒng) 8
1.2.3 空中無(wú)人機(jī)吊運(yùn)系統(tǒng) 9
1.3 本書(shū)主要內(nèi)容 10
參考文獻(xiàn) 13
第2章 二維橋式吊車(chē)軌跡規(guī)劃方法 16
2.1 引言 16
2.2 基于相平面幾何分析的解析軌跡規(guī)劃方法 18
2.2.1 問(wèn)題描述 18
2.2.2 基于相平面幾何分析的軌跡規(guī)劃 22
2.2.3 仿真、實(shí)驗(yàn)及分析 32
2.3 基于非線性耦合分析的在線軌跡規(guī)劃方法 42
2.3.1 在線軌跡規(guī)劃框架 42
2.3.2 軌跡規(guī)劃及性能分析 43
2.3.3 仿真、實(shí)驗(yàn)及分析 47
2.4 B樣條時(shí)間*優(yōu)軌跡規(guī)劃方法 50
2.4.1 時(shí)間*優(yōu)軌跡規(guī)劃 51
2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 59
2.5 本章小結(jié) 61
參考文獻(xiàn) 62
第3章 二維橋式吊車(chē)非線性控制 65
3.1 引言 65
3.2 基于負(fù)載廣義運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)控制方法 69
3.2.1 動(dòng)力學(xué)模型分析 69
3.2.2 儲(chǔ)能函數(shù)構(gòu)造 70
3.2.3 控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析 73
3.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 76
3.3 基于負(fù)載廣義運(yùn)動(dòng)的軌跡跟蹤控制方法 84
3.3.1 模型變換及分析 84
3.3.2 控制器設(shè)計(jì)及分析 85
3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 91
3.4 考慮未建模動(dòng)態(tài)及擾動(dòng)的滑�？刂品椒� 96
3.4.1 問(wèn)題描述 96
3.4.2 控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析 98
3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 106
3.5 同時(shí)考慮匹配與不匹配干擾的滑模控制方法 112
3.5.1 問(wèn)題描述 112
3.5.2 非線性干擾觀測(cè)器的設(shè)計(jì) 114
3.5.3 控制器的設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析 116
3.5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 121
3.6 基于能量交換與釋放的無(wú)模型參數(shù)輸出反饋控制方法 127
3.6.1 能量交換及釋放 127
3.6.2 穩(wěn)定性分析 131
3.6.3 仿真、實(shí)驗(yàn)及分析 135
3.7 本章小結(jié) 141
參考文獻(xiàn) 142
第4章 具有執(zhí)行器飽和約束的三維吊車(chē)輸出反饋控制方法 145
4.1 引言 145
4.2 主要內(nèi)容 146
4.2.1 模型分析 146
4.2.2 能量整形 148
4.2.3 主要結(jié)果 151
4.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 154
4.3 本章小結(jié) 158
參考文獻(xiàn) 158
第5章 變繩長(zhǎng)吊車(chē)非線性控制方法 161
5.1 引言 161
5.2 有界跟蹤消擺控制方法 163
5.2.1 問(wèn)題描述 163
5.2.2 控制器設(shè)計(jì) 164
5.2.3 性能分析 166
5.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 170
5.3 自適應(yīng)非線性耦合控制方法 174
5.3.1 問(wèn)題描述 174
5.3.2 控制器設(shè)計(jì) 176
5.3.3 性能分析 178
5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 183
5.4 本章小結(jié) 189
參考文獻(xiàn) 189
第6章 雙擺橋式吊車(chē)控制 192
6.1 引言 192
6.2 帶有狀態(tài)約束的雙擺效應(yīng)吊車(chē)軌跡規(guī)劃 194
6.2.1 問(wèn)題描述 194
6.2.2 主要結(jié)果 196
6.2.3 仿真與分析 200
6.3 基于高斯偽譜法的時(shí)間*優(yōu)軌跡規(guī)劃方法 202
6.3.1 軌跡規(guī)劃方法具體流程 202
6.3.2 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 207
6.4 考慮負(fù)載升降的雙擺吊車(chē)增強(qiáng)耦合自適應(yīng)控制 213
6.4.1 問(wèn)題描述 213
6.4.2 控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析 214
6.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 220
6.5 本章小結(jié) 225
參考文獻(xiàn) 225
附錄A 227
附錄B 227
第7章 多吊繩及雙吊車(chē)協(xié)作控制 229
7.1 引言 229
7.2 多繩吊車(chē)控制 230
7.2.1 多繩吊車(chē)系統(tǒng)介紹 230
7.2.2 模型建立與分析 232
7.2.3 控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析 234
7.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 240
7.3 雙吊車(chē)自適應(yīng)輸出反饋控制 244
7.3.1 問(wèn)題描述 244
7.3.2 控制器設(shè)計(jì) 248
7.3.3 穩(wěn)定性分析 252
7.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 256
7.4 雙吊車(chē)非線性協(xié)調(diào)控制 262
7.4.1 問(wèn)題描述 262
7.4.2 模型的建立 264
7.4.3 控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析 266
7.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 271
7.5 本章小結(jié) 278
參考文獻(xiàn) 278
附錄A 279
附錄B 282
第8章 吊車(chē)制動(dòng)控制 285
8.1 引言 285
8.2 問(wèn)題描述 286
8.3 緊急制動(dòng)控制器設(shè)計(jì)與分析 287
8.3.1 緊急制動(dòng)控制器設(shè)計(jì) 288
8.3.2 穩(wěn)定性分析 289
8.3.3 仿真結(jié)果及其分析 291
8.4 改進(jìn)的帶擺角反饋的緊急制動(dòng)控制方法設(shè)計(jì)及分析 293
8.4.1 控制方法設(shè)計(jì)過(guò)程 294
8.4.2 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 296
8.5 本章小結(jié) 303
參考文獻(xiàn) 303
第9章 船用吊車(chē)控制 305
9.1 引言 305
9.2 船用吊車(chē)控制 306
9.2.1 問(wèn)題描述 306
9.2.2 控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析 309
9.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 313
9.3 考慮輸入飽和的船用吊車(chē)非線性協(xié)調(diào)控制 316
9.3.1 問(wèn)題描述 316
9.3.2 控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析 319
9.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 322
9.4 本章小結(jié) 329
參考文獻(xiàn) 329
附錄 329
第10章 空中無(wú)人機(jī)吊運(yùn)控制 331
10.1 引言 331
10.2 空中四旋翼無(wú)人機(jī)吊運(yùn)系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃 332
10.2.1 問(wèn)題描述 332
10.2.2 軌跡規(guī)劃 335
10.2.3 軌跡規(guī)劃仿真結(jié)果與分析 337
10.3 空中四旋翼無(wú)人機(jī)吊運(yùn)系統(tǒng)的分層控制 338
10.3.1 問(wèn)題描述 338
10.3.2 控制器設(shè)計(jì) 340
10.3.3 數(shù)值仿真和分析 343
10.4 本章小結(jié) 346
參考文獻(xiàn) 347
第11章 工業(yè)應(yīng)用 349
11.1 天津港集裝箱吊車(chē)應(yīng)用實(shí)例 349
11.1.1 輪胎式集裝箱吊車(chē)特性分析 349
11.1.2 防搖控制算法測(cè)試 352
11.1.3 安全制動(dòng)策略 354
11.2 天津起重設(shè)備有限公司應(yīng)用實(shí)例 356
11.2.1 自動(dòng)橋式吊車(chē)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 356
11.2.2 貨物自動(dòng)識(shí)別與運(yùn)送 358
11.2.3 自動(dòng)控制過(guò)程與人工操作的對(duì)比 360
11.2.4 系統(tǒng)性能指標(biāo)性測(cè)試 361
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