摘要

对于三维天车防摆控制系统易受参数摄动、外部未知干扰等不确定因素影响的问题,提出了一种基于参数自适应的快速非奇异终端滑模控制方法。针对三维天车系统动力学模型,考虑负载质量和缆绳长度时变、外部干扰等不确定性因素,基于滑模控制理论,构造了含有位移偏差和负载摆动角度的复合滑模面,设计了滑模参数自适应律,实现了控制器增益根据系统误差自动整定,保证了位移误差和摆动角度在有限时间内收敛到零。与现有控制方法仿真对比,本文控制方法可以使天车在3.5 s内到达目标位置且不发生超调,有效抑制了负载摆动,最大摆动角度不超过3°,快速消除了负载的残余摆动。结果表明,该方法改善了天车系统的动态响应性能,增强了控制系统的鲁棒性和抗干扰性。

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