一种桥式起重机控制方法及系统与流程

本发明涉及起重机，特别是指一种桥式起重机控制方法及系统。

背景技术：

1、桥式起重机是一种广泛应用于工厂、仓库、港口等场所的起重设备。它能够在一定的区域内进行重物的起吊和移动，具有高效、安全、操作灵活等优点。

2、对于桥式起重机的控制，往往采用模糊控制、滑模控制以及pid控制等控制方式。然而，当前的这些控制方式容易受到扰动的影响，尤其在使用pid控制时，比例增益系数、积分增益系数以及微分增益系数往往需要熟练的技术人员反复调试，并且往往是固定不变的，然而起重机的工作环境是多变的，导致当前的pid控制难以适应多变的工作环境，面对扰动时响应迟缓或过度，导致控制准确性降低，控制系统不稳定。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的容易受到扰动的影响，尤其在使用pid控制时，比例增益系数、积分增益系数以及微分增益系数往往需要熟练的技术人员反复调试，并且往往是固定不变的，然而起重机的工作环境是多变的，导致当前的pid控制难以适应多变的工作环境，面对扰动时响应迟缓或过度，导致控制准确性降低，控制系统不稳定的技术问题，本发明提供了一种桥式起重机控制方法及系统。

2、本发明实施例提供的技术方案如下：

3、第一方面：

4、本发明实施例提供的一种桥式起重机控制方法，包括：

5、s1：构建桥式起重机的运动学模型；

6、s2：构建桥式起重机的状态向量以及控制变量，根据所述运动学模型，确定桥式起重机在非线性状态空间的状态方程；

7、s3：在零摆角处，对非线性状态空间的状态方程进行线性化，确定桥式起重机在线性状态空间的状态方程；

8、s4：根据线性状态空间的状态方程，构建桥式起重机的扰动观测器；

9、s5：构建桥式起重机的基于神经网络的pid控制器；

10、s6：获取当前起重机状态；

11、s7：根据所述当前起重机状态，通过所述扰动观测器，估计当前扰动；

12、s8：根据所述当前起重机状态，通过所述基于神经网络的pid控制器，计算当前系统控制力；

13、s9：根据所述当前扰动，对所述当前系统控制力进行补偿，确定最终控制力；

14、s10：根据所述最终控制力，对桥式起重机进行控制，返回s6，继续控制，直至达到停止条件。

15、第二方面：

16、本发明实施例提供的一种桥式起重机控制系统，包括：

17、处理器；

18、存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现如第一方面所述的桥式起重机控制方法。

19、第三方面：

20、本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的桥式起重机控制方法。

21、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

22、在本发明中，构建扰动观测器以及基于神经网络的pid控制器，能够有效确定桥式起重机控制过程中的扰动，并对基于神经网络的pid控制器确定的系统控制力进行补偿，进而得到准确的最终控制力，同时基于神经网络的pid控制器能够实际情况实时调整比例增益系数、积分增益系数以及微分增益系数，提升对于多变工作环境的适应性，优化控制性能，提升控制精度，提升控制系统稳定性，实现高效稳定的起重机操作。

技术特征：

1.一种桥式起重机控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的桥式起重机控制方法，其特征在于，所述桥式起重机运动学模型具体为：

3.根据权利要求2所述的桥式起重机控制方法，其特征在于，所述桥式起重机的状态向量具体为：

4.根据权利要求3所述的桥式起重机控制方法，其特征在于，在零摆角处x3＝0，则有：sin(x3)＝x3，

5.根据权利要求4所述的桥式起重机控制方法，其特征在于，所述扰动观测器的构建方式具体包括：

6.根据权利要求1所述的桥式起重机控制方法，其特征在于，所述基于神经网络的pid控制器包括输入层、隐藏层以及输出层；

7.根据权利要求6所述的桥式起重机控制方法，其特征在于，所述位移偏差具体为：

8.根据权利要求6所述的桥式起重机控制方法，其特征在于，所述比例神经元的输出具体为：

9.根据权利要求1所述的桥式起重机控制方法，其特征在于，所述最终控制力的计算方式具体为：

10.一种桥式起重机控制系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供一种桥式起重机控制方法及系统，涉及起重机技术领域，方法包括：构建桥式起重机的运动学模型；构建桥式起重机的状态向量以及控制变量，确定桥式起重机在非线性状态空间的状态方程；在零摆角处，对非线性状态空间的状态方程进行线性化，确定桥式起重机在线性状态空间的状态方程；构建桥式起重机的扰动观测器；构建桥式起重机的基于神经网络的PID控制器；获取当前起重机状态；根据当前起重机状态，通过扰动观测器，估计当前扰动；根据当前起重机状态，通过基于神经网络的PID控制器，计算当前系统控制力；根据当前扰动，对当前系统控制力进行补偿，确定最终控制力；根据最终控制力，对桥式起重机进行控制。技术研发人员：黄维唯,顾龙标,许亮受保护的技术使用者：无锡通用起重运输机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12