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：2036 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