摘要针对桥式吊车这类非线性欠驱动系统，提出了一种基于耗散理论的自适应控制器。它能有效地抑制运输过程中负载的摆动，并将其快速准确地运送到指定的位置。这种控制器对台车的起始位置和摆角要求不高，系统可以根据起始变量做出相应的响应，这将极大地方便控制器在实际吊车系统中的推广应用。对于闭环系统稳定性，文中通过李雅普诺夫理论及拉塞尔不变性原理进行了证明，仿真结果也证实了这种自适应控制器能够对吊车系统进行良好的控制。此外，针对基于图像视觉的桥式吊车系统的离散和时延，进行了一系列的理论分析和仿真测试，结果验证了这种控制器和控制策略的有效性和鲁棒性。最后提出了基于图像系统的整个工作现场的安全生产监控设计方案。64517

毕业论文关键词  自适应控制；桥式吊车；欠驱动系统；图像视觉；

毕业设计论文外文摘要

Title:Tracking  Control  for  Vision  Based  Underactuated    Overhead   Crane   System      

Abstract A dissipativity-based adaptive controller is designed for an underactuated overhead crane system．This controller controls the crane system to transport the payload to a desired  location with little swing．Being different from conventional crane control laws,the proposed controller does not need the system initial variables．The stability of the closed-loop system is proved by Lyapunov techniques and LaSalle’s Invariance Theorem．Simulation results demonstrate that the designed adaptive  controller achieves a superior performance for the overhead crane system．In addition, according to the vision based system with discontinuity and a big time delay, the results show that the controller and the control strategy are effective and robust by a series of theoretical analysis and simulation.Finally,a design scheme of safety production monitoring based on a vision system is proposed.

Keywords：adaptive control；dissipativity；overhead crane；underactuated system；vision based；

1  引言 1

2  桥式吊车结构与系统动态特性分析 5

  2．1  桥式吊车结构介绍及国内外发展现状 5

     2.1.1  桥式吊车主要组成部分 5

     2.1.2  国内外发展现状 6

  2．2  桥式吊车系统动态特性分析 6

3  基于耗散理论的自适应控制器的设计 9

  3．1  系统耗散性分析 9

  3．2  自适应控制器设计 9

  3．3  闭环系统的稳定性分析 11

4  仿真实验及分析 14

  4．1  控制器控制性能仿真 14

  4．2  结果分析 17

5  图像监控系统应用 18

  5．1  基于离散延时信号的控制性能分析 18

  5．2  工作现场的安全生产监控设计方案 21

结  论 22

致  谢 24

参考文献 25

 1  引言

桥式吊车，又称桥式起重机，是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械 [1]。