Điều khiển hồi tiếp phi tuyến cầu trục

Nghiên cứu này đề xuất một bộ điều khiển cho cầu trục sử dụng kỹ thuật hồi tiếp phi tuyến. Cả mô phỏng và thực nghiệm đều được tiến hành để chứng tỏ hiệu quả của bộ điều khiển. Kết quả cho thấy cầu trục với bộ điều khiển đề xuất ổn định tiệm cận. Các đáp ứng của hệ đều đạt trạng thái xác lập sau một thời gian ngắn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển hồi tiếp phi tuyến cầu trụcthiết bị lặn có hình dáng gần với hình elipxoit sẽ nâng cao được chất lượng thủy động lực học củathiết bị lặn và không cần phải có sự điều chỉnh lực nâng và mô men chúi tại góc tấn bằng không. Khi nghiên cứu phát triển một loại thiết bị lặn mới, chúng ta không những cần phải tính đếncác đặc điểm tính năng của nó, mà còn cần phải chú ý đến các thông số thủy động lực học củaphần thân mềm bởi nó ảnh hưởng đáng kể đến khả năng tự hành cũng như tốc độ của thiết bị lặn.TÀI LIỆU THAM KHẢO[1] Sarkar T., Sayer G., Fraser M. A Study of Autonomous Underwater Vehicle Hull Forms Using Computational Fluid Dynamics // International Journal of Numerical Methods in Fluids. 1997. Vol 25. P. 1301-313.[2] Sohaib M., Ayub M., Rafique M. Computational Cavitaition Analysis of a Submerged Body at Different Depths // European Conference on Computational Fluid Dynamics Eccomas CFD. 2006.[3] Muhamad H., Zahurin S., Mohd Rizal A. CFD Simulation of Cooperative AUV Motion // Indian Journal of Marine Sciences. 2009. Vol. 38(3). P. 346-351.[4] Ahn S. An Experimental Study of Flow Over a 6:1 Prolate Spheroid at Incidence // Ph.D. Dissertation. Virginia Polytechnic Institute and State Aerospace Engineering Department. 1992.[5] Wetzel T., Simpson R. Unsteady Three Dimensional Cross-Flow Separation Measuremets on a Prolate Spheroid Undergoing Time-Dependent Maneuvers // Twenty-First Symb. Naval Hydrodynamics. 1997. P 161-176.[6] Tkachenko I., Guriev Y. Large Eddy Simulation of Unsteady Motion of an High Speed Objects under Cavitation Regime // International conference on innovative approaches to further increase speed of fast marine vehicles, moving above, under and in water surface, SuperFAST. 2008Người phản biện: TS. Đỗ Quang Khải ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP PHI TUYẾN CẦU TRỤC NONLINEAR FEEDBACK CONTROL OF OVERHEAD CRANES TS. LÊ ANH TUẤN Khoa Cơ khí, Trường ĐHHH Việt NamTóm tắt Nghiên cứu này đề xuất một bộ điều khiển cho cầu trục sử dụng kỹ thuật hồi tiếp phi tuyến. Cả mô phỏng và thực nghiệm đều được tiến hành để chứng tỏ hiệu quả của bộ điều khiển. Kết quả cho thấy cầu trục với bộ điều khiển đề xuất ổn định tiệm cận. Các đáp ứng của hệ đều đạt trạng thái xác lập sau một thời gian ngắn.Abstract This research proposes a controller for an overhead crane using nonlinear feedback technique. To show the effectiveness of the proposed controller, both simulation and experimental study are conducted. The results show that the crane system with the proposed controller is asymptotically stable. All system responses reach a steady state within a considerably short time.Key words: Nonlinear feedback , system stability, overhead cranes1. Giới thiệu chung Cầu trục được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Cầu trục hiện đại thườngđược khai thác với tốc độ nhanh để nâng cao năng suất. Điều này dễ dẫn đến sự lắc hàng lớn vàchuyển động không chính xác các cơ cấu của cầu trục. Nếu góc lắc hàng lớn, có thể gây tai nạntrong khu vực cần trục làm việc. Có nhiều phương pháp điều khiển ứng dụng cho cầu trục đãđược công bố như: hồi tiếp tuyến tính hóa [1], trượt [2], thích nghi [3], logic mờ [4], mạng nơ ron[5].Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 39 – 08/2014 59 Bài báo này đề xuất một bộ điềukhiển mới cho cầu trục dựa trên kỹ thuậthồi tiếp phi tuyến. Hai tín hiệu điều khiểnlà lực kéo xe con ut và lực kéo cáp nângul dùng để điều khiển ba biến trạng tháigồm góc lắc hàng  , dẫn động chính xácxe con x đến vị trí yêu cầu, nâng hàngđến chính xác chiều dài cáp nâng yêu cầul. Cấu trúc bài báo gồm: Mục 2 giớithiệu mô hình toán, mục 3 thiết kế luậtđiều khiển hồi tiếp phi tuyến, mục 4 môphỏng và nghiên cứu thực nghiệm, mục 5 Hình 1. Mô hình vật lý cầu trụcđưa ra kết luận và hướng nghiên cứu tiếptheo.2. Mô hình toán Mô hình toán của cầu trục (hình 1) đã được thiết lập trong [2]. Mô hình toán gồm ba phươngtrình vi phân chuyển động, viết dưới dạng ma trận như sau: M  q  q  C  q, q  q  G  q   F (1)với  mt  mc mc sin  mcl cos   bt mc cos  mcl sin   mc cos  l   M  q    mc sin  mc  ml 0  ,    C q, q  0 br mcl   mcl cos  0 mcl 2  0 ...