[1]冷祥彪,陈保刚,蒋 亮,等.基于遗传算法的塔式起重机自动控制方法[J].机械与电子,2023,41(12):43-47.
　LENG Xiangbiao,CHEN Baogang,JIANG Liang,et al.Automatic Control Method of Tower Crane Based on Genetic Algorithm[J].Machinery & Electronics,2023,41(12):43-47.
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基于遗传算法的塔式起重机自动控制方法()
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
41
期数:
2023年12期
页码:
43-47
栏目:
自动控制与检测
出版日期:
2023-12-30

文章信息/Info

Title:
Automatic Control Method of Tower Crane Based on Genetic Algorithm
文章编号:
1001-2257 ( 2023 ) 12-0043-05
作者:
冷祥彪 1 ; 陈保刚 1 ; 蒋 亮 2 ; 梁春宇 3 ; 欧镜锋 4
1. 中国南方电网有限责任公司,广东 广州 510670 ;?
2. 贵州送变电有限责任公司,贵州 贵阳 550002 ;
3. 广东电网能源发展有限公司,广东 广州 510160 ;
4. 南方电网能源发展研究院有限责任公司,广东 广州 510670
Author(s):
LENG Xiangbiao1 ;  CHEN Baogang1 ;  JIANG Liang2 ;  LIANG Chunyu3 ;  OU Jingfeng4
( 1.China Southern Power Grid Co. , Ltd. , Guangzhou 510670 , China ;
2.Guizhou Power Transmission and Transformation Co. , Ltd. , Guiyang 550002 , China ;
3.Guangdong Power Grid Energy Development Co. , Ltd. , Guangzhou 510160 , China ;
4.China Southern Power Grid Energy Development Research Institute Co. , Ltd. , Guangzhou 510670 , China )
关键词:
塔式起重机; 动力学模型; 模糊控制器; 遗传算法; 自动化控制
Keywords:
tower crane ;  dynamic model ;  fuzzy controller ;  genetic algorithm ;  automatic control
分类号:
TP273
文献标志码:
A
摘要:
塔式起重机自动化控制性能过差会降低该设备的工作效率,为此,提出基于遗传算法的塔式起重机自动控制方法。该方法将塔式起重机 1 次起重过程在横、纵和垂直 3 个方向上的作用力映射至广义坐标系中,构建塔式起重机动力学模型,将该模型与模糊控制器结合,利用控制器输出的策略信息指导塔式起重机自动化控制,通过遗传算法对塔式起重机自动控制策略进行优化,使塔式起重机自动化控制效率提升至机械性能允许范围内的最高水平,实现塔式起重机的高效自动控制。实验结果表明,所提方法对负载摆角和吊绳摆角的控制效率均较高,能够有效提升塔式起重机控制效果。
Abstract:
The poor automatic control performance of tower crane will reduce the working efficiency of the equipment.Therefore , proposes an automatic control method of tower crane based on genetic algorithm.This method maps the horizontal , vertical and vertical forces of the tower crane in the first lifting process to the generalized coordinate system , constructs the dynamic model of the tower crane , combines the model with the fuzzy controller , uses the strategy information output by the controller to guide the automatic control of the tower crane , and optimizes the automatic control strategy of the tower crane through the genetic algorithm.The automatic control efficiency of the tower crane is raised to the highest level within the allowable range of mechanical performance , and the efficient automatic control of the tower crane is realized.The experimental results show that the proposed method has high control efficiency for load swing angle and rope swing angle , which indicates that the proposed method can effectively improve the control effect of tower crane.

参考文献/References:

[ 1 ] 齐云轩,齐翰,夏石林,等 . 复杂工况的塔式起重机基础设计及施工技术 [ J ] . 建筑技术, 2021 , 52 ( 5 ):596-599.

[ 2 ] 董明晓,张恩,韩松君,等 . 塔式起重机在变幅运动过程中货物的摆动规律[ J ] . 中国工程机械学报,2020 , 18( 1 ): 74-77.
[ 3 ] 曹传剑,宋慧,姜云春,等 . 基于自适应滑模控制的随车起重机控制特性分析[ J ] . 机床与液压, 2021 , 49 ( 12 ):166-170.
[ 4 ] 石怀涛,姚福星,白晓天,等 . 基于能量分析的桥式起重机防摆控制方法 [ J ] . 控制与决策, 2021 , 36 ( 12 ):3091-3096.
[ 5 ] 曹海昕,郝运嵩,林静正,等 . 绳长时变情况下轮胎式集装箱起重机非线性防摆控制算法 [ J ] . 自动化 学报,2021 , 47 ( 8 ): 1876-1884.
[ 6 ] 梁蓉蓉,潘小东 . 模糊集合隶属函数的确定方法及实验[ J ] . 四川师范大学学报(自然科学版), 2021 , 44 ( 4 ):479-486.
[ 7 ] 李宗正,周恺卿,欧云,等 . 基于基因交换的自适应人工鱼群算法[ J ] . 计算机应用, 2022 , 42 ( 3 ): 701-707.
[ 8 ] 王虹,尤秀松,李首滨,等 . 基于遗传算法与 BP 神经网络的支架跟机自动化研究[ J ] . 煤炭科学技术, 2021 , 49( 1 ): 272-277.

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　LIU Qi,GU Xiutao,MAO Jianheng,et al.High-performance Trajectory Tracking Control for Free-flying Space Robots[J].Machinery & Electronics,2025,(12):17.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2022-06-22
作者简介:冷祥彪 ( 1983- ),男,湖南永州人,硕士,高级工程师,研究方向为电气技术、电力项目统筹管理和新技术在能源领域的应用;陈保刚 ( 1977- ),男,河北邱县人,硕士,高级工程师,研究方向为电力工程管理;蒋 亮 ( 1988- ),男,贵州贵阳人,工程师,研究方向为电力工程管理;梁春宇 ( 1975- ),男,广东新兴人,工程师,研究方向为电网基建及生产领域安全和技术管理;欧镜锋 ( 1979- ),男,广东肇庆人,硕士,高级工程师,研究方向为工程建设管理研究和科技创新。
更新日期/Last Update: 2024-01-10