[发明专利]桥式吊车局部饱和自适应控制器、控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种桥式吊车局部饱和自适应控制器，其特征在于，根据对桥式吊车系统的动力学模型求取关于时间导数，得到桥式吊车系统的内部结构模型；根据桥式吊车系统的内部结构模型，引入φ_x、φ_l、w_x和w_l这四个辅助向量以及双曲正切函数，得到桥式吊车局部饱和自适应控制器；所述局部饱和自适应控制器的表达式为：

$F_x=-k_{px}\tanh \left(e_x\right)-k_{dx}\tanh \left(\stackrel{\·}{x}\right)+{\mathrm{\φ}}_x^T{\hat{w}}_x$

$F_l=-k_{pl}\tanh \left(e_l\right)-k_{dl}\tanh \left(\stackrel{\·}{l}\right)+{\mathrm{\φ}}_l^T{\hat{w}}_l$

${\mathrm{\φ}}_x={\left[\begin{array}{ccc}\stackrel{\·}{x}& \tanh \left(\frac{\stackrel{\·}{x}}{\mathrm{\ξ}}\right)& -\left|\stackrel{\·}{x}\right|\stackrel{\·}{x}\end{array}\right]}^T,{\mathrm{\φ}}_l={\left[\begin{array}{cc}-g& \stackrel{\·}{l}\end{array}\right]}^T$

其中，F_x与F_l分别表示水平与竖直方向上的驱动力；k_px,k_dx,k_pl以及k_dl∈R⁺表示正的控制增益；e_x与e_l分别代表桥式吊车跟踪误差和吊绳长度误差；ξ为粘性摩擦力相关系数；g为重力加速度；x与l分别为桥式吊车位移与吊绳长度；

其中，与分别代表w_x与w_l的在线估计，w_x＝[d_x f_r0x k_rx]^T,w_l＝[m_p d_l]^T，f_r0x和k_rx表示静摩擦力相关的系数；m_p表示负载质量；d_l代表空气阻力系数；d_x也代表空气阻力系数。