A hybrid command-shaper for double-pendulum overhead cranes

桥式起重机 双摆 计算机科学 有效载荷(计算) 控制理论(社会学) 加速度 模式(计算机接口) 钟摆 倒立摆 工程类 输入整形 控制(管理) 物理 振动 振动控制 非线性系统 声学 计算机网络 量子力学 网络数据包 人工智能 操作系统 机械工程 经典力学 结构工程
作者
Ziyad N. Masoud,Khaled A. Alhazza,Eiyad Abu‐Nada,Majed Majeed
出处
期刊:Journal of Vibration and Control [SAGE Publishing]
卷期号:20 (1): 24-37 被引量:66
标识
DOI:10.1177/1077546312461371
摘要

A crane is generally modeled as a simple pendulum with a point mass attached to the end of a massless rigid link. Numerous control systems have been developed to reduce payload oscillations in order to improve safety and positioning accuracy of crane operations. However, large-size payloads may transform the crane model from a simple-pendulum system to a double-pendulum system. Control systems that consider only one mode of oscillations of a double pendulum may excite large oscillations in the other mode. In multi-degree-of-freedom systems, command-shaping controllers designed for the first mode may eliminate oscillations of higher modes provided that their frequencies are odd integer multiples of the first mode frequency. In this work, a hybrid command-shaper is designed to generate acceleration commands to suppress travel and residual oscillations of a double-pendulum overhead crane. The shaper consists of a primary double-step command-shaper complemented by a virtual feedback system. The primary command-shaper is designed to eliminate oscillations in a slightly modified version of the crane model with frequencies satisfying the odd integer multiple criterion. The virtual feedback loop is then used to modify the commands of the primary shaper to accommodate the difference between the modified and the original models of the crane. It is shown that the suggested hybrid command-shaper is capable of minimizing oscillations of both modes of a scaled experimental double-pendulum model of an overhead crane. Results show that the hybrid command-shaper produces a reduction of 95% in residual oscillations in both modes of the double pendulum over the time-optimal rigid-body commands.

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
ybwei2008_163发布了新的文献求助10
2秒前
小蒋完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
鹿璟璟完成签到 ,获得积分10
6秒前
胡思完成签到,获得积分10
7秒前
十月完成签到 ,获得积分10
7秒前
顺利白竹完成签到 ,获得积分10
9秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
10秒前
桂鱼完成签到 ,获得积分10
11秒前
曾经耳机完成签到 ,获得积分10
16秒前
leo完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
清水完成签到 ,获得积分10
19秒前
久怨完成签到,获得积分10
20秒前
久怨发布了新的文献求助10
24秒前
Lucas应助ybwei2008_163采纳,获得10
24秒前
NexusExplorer应助ybwei2008_163采纳,获得10
24秒前
欧耶耶完成签到 ,获得积分10
27秒前
serenity711完成签到 ,获得积分10
29秒前
安静严青完成签到 ,获得积分10
33秒前
俏皮含双完成签到,获得积分10
33秒前
彦卿完成签到 ,获得积分10
36秒前
安雯完成签到 ,获得积分10
40秒前
elerain完成签到,获得积分10
43秒前
落后妖妖完成签到 ,获得积分10
51秒前
俊逸的香萱完成签到 ,获得积分10
52秒前
小二郎应助猪猪hero采纳,获得10
55秒前
55秒前
慢慢完成签到 ,获得积分10
56秒前
原子超人完成签到,获得积分10
59秒前
59秒前
59秒前
GONTUYZ完成签到 ,获得积分10
59秒前
宇老师发布了新的文献求助10
1分钟前
快快完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chenying完成签到 ,获得积分0
1分钟前
皮皮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
水清木华完成签到,获得积分10
1分钟前
凤飞完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Anionic polymerization of acenaphthylene: identification of impurity species formed as by-products 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6325912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8142015
关于积分的说明 17071663
捐赠科研通 5378411
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2854177
邀请新用户注册赠送积分活动 1831834
关于科研通互助平台的介绍 1683076