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基于改进差分进化算法优化的塔机防摆控制研究

作者:丁承君,李庆,高少彬,等 日期:2021-05-20/span> 浏览:685 查看PDF文档


基于改进差分进化算法优化的塔机防摆控制研究*

丁承君1,李庆1,高少彬2,冯玉伯3,贾丽臻4
(1.河北工业大学 机械工程学院,天津 300130;2.中铁十四局集团房桥有限公司,北京 102488;
3.天津通信广播集团有限公司,天津 300140;4.中国民航大学 航空工程学院,天津 300300)

摘要:针对欠驱动四自由度塔式起重机定位防摆控制问题,建立了未经线性化的塔式起重机动力学模型,提出了一种基于改进差分进化算法优化的防摆控制器。通过严格理论分析证明了闭环系统的渐近稳定性;在传统差分进化算法研究的基础上,对变异策略进行了改进,采用自适应策略动态更新交叉概率,并应用于塔式起重机防摆控制器的参数整定过程中,提高了控制系统的性能,降低了参数整定难度;最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台进行了控制模型的对比仿真试验。研究结果表明:改进后的差分进化算法在参数优化过程中收敛速度快、寻优能力强,不易陷入局部最优;经改进差分进化算法优化后的防摆控制器跟踪速度更快,且能够将负载摆角限制在允许的范围内,能够提高塔式起重机运输效率与安全系数。
关键词:塔式起重机;欠驱动系统;参数优化;差分进化算法;防摆控制
中图分类号:TH212;TP273        文献标识码:A       文章编号:1001-4551(2021)03-0350-06

本文引用格式:
丁承君,李庆,高少彬,等.基于改进差分进化算法优化的塔机防摆控制研究[J].机电工程,2021,38(3):350-355.
DING Cheng-jun, LI Qing, GAO Shao-bin, et al. Anti-sway control for tower crane based on improved differential evolution algorithm[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(3):350-355.《机电工程》杂志:http://www.meem.com.cn

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