基于扰动观测器的船用起重机负载摆动抑制控制器设计开题报告
2023-07-28 10:04:16
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
一、选题的背景及意义 站在两个一百年奋斗目标的交界点,值此全面开启社会主义现代化国家建设之时,船舶作为我国的综合国力的具体体现以及在货物转运、海洋工程等众多领域的广泛运用得到了国家社会越来越多的重视。
船用起重机是一种船舶自备的工程搬运设备,被广泛应用于舰船补给、风车安装、货物吊装、水下机器人布放与回收等海上作业,属于船舶与海洋工程领域核心技术装备之一。
然而,由于船舶的非线性基座激励,加之起重机本身的欠驱动特性,吊重会不可避免的产生摆动,使其可能和周围的其它物体或操作人员发生碰撞,导致财物损失甚至人员伤亡,同时也极大地降低了吊装作业的工作效率。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一﹑研究内容1. 通过查阅相关中英文文献与资料了解船用起重机的基本结构和相关控制算法的研究现状和趋势,现有方法存在的问题,本课题拟开展的研究内容和预期目标;2. 通过查阅相关文献,深入了解船用起重机的基本结构,并科学合理地进行简化,能够作出其受力示意简图,对其进行动力学分析,根据拉格朗日运动方程等基础理论推导出其数学模型并进行模型验证;3. 基于上述数学模型和干扰观测器,提出合理的控制器设计方案并利用matlab/simulink 软件进行仿真验证和比较分析论证。
4. 将安全性与经济性作为主要的非技术性因素考虑,其中经济性拟从原料成本、人工成本及能耗成本等角度出发,探讨本研究在非技术性因素方面的优势与劣势,并加以改善。
二﹑研究手段本研究拟采用如下研究方案与验证办法,可分为结构分析与模型建立、控制器理论研究设计及 matlab 仿真验证三个部分。