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申请/专利权人：南开大学
申请日：2024-03-18
公开（公告）日：2024-06-14
公开（公告）号：CN118183499A
主分类号：B66C13/16
分类号：B66C13/16;G05B13/04;B66C13/22;B66C13/48;B66C13/50;B66C13/06;B66C13/08
优先权：
专利状态码：在审-公开
法律状态：2024.06.14#公开
摘要：本发明公开了一种用于欠驱动起重机系统的安全滤波器，所述滤波器通过时变约束方法对起重机系统进行层级实时控制；所述动力分析模块根据欧拉‑拉格朗日方程构建起重机动力数学模型，所述状态约束模块根据时变约束函数构建起重机系统的吊载时变约束条件：构建起重机系统的第二吊载时变约束条件；根据所述起重机动力数学模型和所述第二起重机系统的吊载时变约束条件根据所述起重机动力数学模型和所述起重机系统的第二吊载时变约束条件，构建高阶控制障碍函数计算模块；所述分层二次规划模块通过获取状态测量模块中负载信息按照二次规划算法向起重机系统输出层级安全控制信号；本发明通过安全滤波器对起重机进行实时控制，能够保证快速消摆、抑制残余摆动等方面的暂态性能，并且能够保证负载躲避动态障碍物。
主权项：1.一种用于欠驱动起重机系统的安全滤波器，其特征在于，所述滤波器通过时变约束方法对起重机系统进行层级实时控制；其中：所述安全滤波器包括动力分析模块、状态约束模块、时变截断分析模块、高阶控制障碍函数计算模块、分层二次规划计算模块和状态测量模块；所述动力分析模块根据欧拉-拉格朗日方程构建起重机动力数学模型，即： 其中：表示起重机系统的广义位形坐标,为广义速度，是输入矢量且是输入矩阵，其中m≤n且Bnq是零矩阵，而Bcq是一个m阶可逆矩阵；所述状态约束模块根据时变约束函数构建起重机系统的吊载时变约束条件： 其中：snqn,t用来描述非并置坐标qn上的时变约束，scqc,t用来描述并置坐标qc上的时变约束；所述时变截断分析模块通过如下公式对起重机系统的吊载时变约束条件修正构建起重机系统的第二吊载时变约束条件： 其中：χτ:＝min{τ-1,0}3+1，恒正标量函数δj·源自于所考虑时变约束的性质；根据所述起重机动力数学模型和所述起重机系统的第二吊载时变约束条件，构建高阶控制障碍函数计算模块；所述分层二次规划模块通过获取状态测量模块中负载信息按照二次规划算法向起重机系统输出层级安全控制信号。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 南开大学 一种用于欠驱动起重机系统的安全滤波器
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