毕业论文课题相关文献综述
研究背景，目的和意义
吊车是一种典型的非线性、强耦合、欠驱动系统，作为一种机械运送装置它，具有负载能力强、操作灵活、节能显著等优点，已被广泛应用到工业生产、港口运输等多个领域。目前，桥式吊车的操控大多是操作员在悬空操作室或地面站手动控制3个电机的运行，使得吊车台车沿着桥架上的轨道进行运动，同时沿着它两侧的轨道发生运动，台车上的卷轴电机配合减速箱实现对吊绳的升降控制。。桥式吊车的控制目标一方面要求小车快速准确地到达目标位置，另一方面要求负载的摆角能得到有效的抑制。桥式吊车是典型的欠驱动系统，即一类激励个数少于系统自由度的系统。但由于其系统结构的高度非线性，以及摩擦力和空气阻力的影响，对其负载物位置的精确控制很难实现；而且负载物随台车运动过程中会出现摆动的现象，这极大地增加了吊车系统的不安全因素。目前，使桥吊小车能快速到达指定位置，并有效地消除吊具的摇摆已成为国内外控制领域研究的热点问题之一。
为了提高桥式吊车系统的工作效率与安全性能, 国内外许多学者对其进行了大量的研究:提出一种基于耗散理论的自适应控制器，可对小车和负载质量及长度等系统参数在线估计[1]; 提出一种基于部分反馈线性化的方法将欠驱动系统直接激励部分线性化，将未线性化部分作为系统内部动态考虑[2];］针对桥吊的不确定性提出一种基于T-S 模型的集装箱桥吊防摇H∞控制，把系统稳定性条件和H∞控制转化为解一系列矩阵不等式的问题[3]。近年来，针对桥式吊车的滑模控制器设计方法的研究已得到国内外学者的关注。一些学者提出了聚合式的分层递阶结构的滑模控制[4]、串级滑模控制以及利用各子系统变量组合中间变量构造滑模函数的新型滑模控制器，较好地解决了小车的快速定位和负载防摇问题[5]。也有学者采用终端滑模[8]以及二阶滑模[9.10]的方法解决桥式吊车的防摇定位控制问题。但存在由于控制器较为复杂从而简化被控对象运动模型的问题。此外，也有许多学者尝试将模糊控制[11]、自适应控制[6,12]以及神经网络[13]与滑模控制结合起来，利用各自优势达到更加控制效果。文献[7]使用模糊控制法来调节趋近律的系数以达到降低抖振的目的，但这需要依靠先验知识，且增加了控制器设计的复杂度。虽然这些控制方法有效地实现了桥吊防摇定位控制，但是都没有考虑桥吊吊绳长度变化时的控制问题，而且它们中的一些方法要求预先知道桥吊模型信息，或者不确定性的上界。。为了能够实现对负载物快速精确的定位，并有效地抑制它的摆动。基于能量的控制方法，基于滑模控制的控制策略等，我们设计一种吊车负载快速高精度停摆的控制器。
选题意义。实际意义：一方面可能和周围的其它物体或操作人员发生碰撞，导致财务损失甚至人员伤亡。针对显然的控制要求，桥式吊车操作的操作一般由有经验的工作人员进行。他们利用长期积累的经验，通过目测估计出台车的位置与摆角的大小，进行合理的动作序列来有效地抑制负载摆动，并尽快将负载运动到指定位置。即便如此，工作过程中的劳动强度大、工时长、人为主观操作性强等原因，该纯人工操作模式引发的事故仍时有发生。可见，设计出一种高性能的控制器以实现对桥式吊车对象进行更加满意的自动操作具有非常重要的意义。
理论意义：近年来，针对桥式吊车的滑模控制器设计方法的研究已得到国内外学者的关注。一些学者提出了聚合式的分层递阶结构的滑模控制、串级滑模控制以及利用各子系统变量组合中间变量构造滑模函数的新型滑模控制器，较好地解决了小车的快速定位和负载防摇问题。也有学者采用终端滑模以及二阶滑模的方法解决桥式吊车的防摇定位控制问题。但存在由于控制器较为复杂从而简化被控对象运动模型的问题。此外，也有许多学者尝试将模糊控制、自适应控制以及神经网络与滑模控制结合起来，利用各自优势达到更加控制效果。但是，这些控制器的结构均较复杂，有些控制器还存在抖振现象，且也大都没有考虑桥式吊车绳长变化条件下的防摇定位控制问题。针对一系列的问题，做了这个设计。
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