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专利号: 2023106340203
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于事件触发的塔吊摆动抑制控制系统,其特征在于,包括传感器、信号送变控制器、执行器和塔吊载重小车;其中,塔吊载重小车与传感器连接,传感器与信号送变控制器连接,信号送变控制器与执行器连接,执行器与塔吊载重小车连接;

所述信号送变控制器具体形式如下:

其中α4为系统的虚拟控制器,z4是系统状态变量经坐标变换后的中间变量,σ(t)=2e‑0.5t

,除此以外,修正项 的引入是为了补偿触发机制所带来的测量误差;显然,在t∈[tk,tk+1)的时间段内u(t)保持同一数值不变,当输入误差达到用户所定义的相对阈值时u(t)将被触发刷新并被赋值与v(t)相同;此类方法可避免执行器电机过于频繁改变工作特性而造成震荡及热损耗。

2.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的塔吊摆动抑制控制系统,其特征在于,所述传感器包括位置传感器和角度传感器,用于采集塔吊载重小车的边界状态信息,所述的状态信息包括塔吊载重小车的相对位移x(t)以及载重小车下方绳索的摆动角度θ(t)。

3.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的塔吊摆动抑制控制系统,其特征在于,所述信号送变控制器内部所包含的信号送变器,将对状态信号进行编译,进而得到可以使系统实现稳定的控制律。

4.根据权利要求1所述一种基于事件触发的塔吊摆动抑制控制系统,其特征在于,所述执行器,用于接收所述信号送变控制器的输出信号,并作用于塔吊的载重小车的驱动电机实现对负载的摆动进行抑制。

5.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的塔吊摆动抑制控制系统,其特征在于,所述信号送变控制器用于根据传感器所采集的塔吊载重小车的边界状态信息x(t)和θ(t),进而输出作用于执行器的控制信号u(t)。

6.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的塔吊摆动抑制控制系统,其特征在于,所述信号送变控制器采用了基于事件触发的输出方式。

7.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的塔吊摆动抑制控制系统,其特征在于,所述基于事件触发是指在信号送变控制器的输出与执行器的输入之间引入一种事件触发机制,首先将当前信号送变控制器输出信号与上次传输的测量值之差定义为误差,若误差达到用户所定义的阈值时,则信号送变控制器的输出信号进行刷新。

8.根据权利要求1‑7任一项所述的一种基于事件触发的塔吊摆动抑制控制系统的方法,其特征在于,所述控制系统的控制过程包括:由传感器实时测量获取塔吊载重小车的边界状态信号反馈给信号送变控制器,其内部所包含的信号变送器按照给定控制律对状态信号进行编译后,判断当前信号送变控制器输出信号与上次传输的测量信号之差,当误差达到阈值时,信号送变控制器将输出新的控制信号给执行器,并作用于塔吊的载重小车的驱动电机实现对负载的摆动进行抑制。