毕业论文课题相关文献综述
一、选题依据：
1：课题研究意义
欠驱动系统是指一类驱动器个数少于系统自由度的系统,它需要通过较少的控制量实现对更多状态量的控制,控制难度很大,因而针对此类系统的控制问题成为了近年来研究的一个热点[1,2]。桥式吊车是一种典型的欠驱动非线性系统，具有负载能力强、操作灵活等优点，被广泛用于港口、仓库、重工业车间等装配运输过程。但由于系统的欠驱动性，台车的运动会引起负载的摆动，可能和周围的其它物体或人员发生碰撞，导致财物损失甚至人员伤亡[3]。即便人为控制减少安全隐患，但吊车的工作率却大大下降。因此，在操作吊车时，一方面需要实现台车的快速准确定位，以满足运送负载的要求；另一方面，则需要有效地抵制负载的摆动，实现快速无摆或者微摆操作，这对提高吊车系统的安全性能与效率都有着重大意义。
2：国内外研究现状分析
早期的研究为了降低吊车控制系统的复杂程度和硬件成本，主要采用开环的控制方法，其中最重要的有最优控制[4,5]和输入整形技术[6]。它们对于吊车模型的准确度具有很强的依赖性，并且对于系统中的参数变化极其敏感，抗干扰能力也相对较差，因而在实际应用中很难满足人们对桥式吊车自动控制的要求。由于上述原因，学者们开始采用闭环控制方法来提高吊车系统的性能，这些方法大致可以分为三类：线性控制、非线性控制、智能控制。
线性模型属于理想情况，实际的桥式吊车系统具有非线性特性，而且在工作环境下通常存在摩擦力、风力等干扰因素，因此线性控制方法难以取得令人满意的效果。
近年来，学者们更多研究的是如何将非线性控制策略用于吊车中，其中反馈线性法是最为优越的理论结果之一[7]，其基本思想是通过引入合适的非奇异数学映射将一个非线性系统变换成相对简单的线性系统，然后采用根轨迹，频率特性等线性分析方法来完成吊车控制系统设计[8]。这种方法虽然设计方便，但它的性能完全依赖于模型的精确性，对不确定因素非常敏感，所以研究人员开始采用其它控制策略。文献[9]针对桥式吊车的防遥定位控制问题，基于李亚普诺夫函数提出了一种非线性控制器采用改进的滑模面控制方法用来实现小车的定位控制。文献[10]采用分级滑模控制方法实现了小车的快速定位与负载摆动的有效抑，同时也提高了系统的鲁棒性。文献[11]采用自适应模糊控制方法实现了小车的快速定位与负载摆动的有效抑制，同时也提高了系统的鲁棒性。文献[12]设计了一种目标轨迹自适应控制器，把三维桥式吊车的系统镇定问题转化为目标轨迹的跟踪控制问题，具有良好的控制性能和对不确定性因素的适应性。类似的工作还有文献[13－15]，这些研究工作虽然都不依赖于精确的桥吊数学模型，但是它们的控制器设计和分析较为复杂。
智能控制方法主要包括模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制以及一些常用的优化算法[3]，这些方法已经逐步应用于工业上的多个领域，也在桥式吊车的领域崭露头脚。
3.主要参考文献
[1]HUSSEINI,BLOCHA.Optimalcontrolofunderactuatednonholonomicmechanicalsystems[C].Proceedingsofthe2006AmericanControlConference.Minnesota,USA:IEEEPress,2006,6:5590-5595.
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