ĐIỀU KHIỂN BÁM QUỸ ĐẠO CẦU TRỤC DỰA TRÊN ĐỘNG LỰC HỌC NGƯỢC

Tóm tắt

Bài báo trình bày phương pháp điều khiển bám quỹ đạo dựa trên động lực học ngược cho cầu trục hụt dẫn động. Mô hình động lực của cầu trục được thiết lập với các tọa độ suy rộng dư và sử dụng phương trình Lagrange dạng nhân tử. Các tọa độ Đề các của tải là một phần của các tọa độ suy rộng cho phép tạo ra các liên kết servo để dễ dàng thiết kế luật điều khiển bám quỹ đạo cho tải. Bài toán động lực học ngược - xác định các đầu vào tương ứng với đầu ra mong muốn của hệ - được giải quyết nhờ tính chất phẳng vi phân của hệ. Các mô phỏng số được thực hiện cho thấy hiệu quả của phương pháp, chuyển động của tải bám theo quỹ đạo thiết kế và dao động của tải ở cuối hành trình được giảm rất đáng kể.

Title

TRAJECTORY TRACKING CONTROL OF OVERHEAD CRANES BASED ON INVERSE DYNAMICS

Abstract

This paper presents a trajectory tracking control method based on inverse dynamics for underactuated overhead cranes. The dynamic model of the crane is established with redundant generalized coordinates and using the Lagrange’s equation with multipliers. The Cartesian coordinates of the payload are part of the generalized coordinates that allow to easily design the tracking control for the payload by using of servo constraints. The problem of inverse dynamics - determining the inputs corresponding to the desired output of the system - is solved based on the differential flatness of the system. The results of numerical simulations show the effectiveness of the proposed method, that the payload tracks the given trajectory and the vibration of the payload at the end of the trajectory are effectively reduced.