[1]何培彬,马 珂.基于改进差分进化算法的起重机防摆控制技术[J].机械与电子,2024,42(01):76-80.
 HE Peibin,MA Ke.Anti-swing Control Technology of Crane Based on Improved Differential Evolution Algorithm[J].Machinery & Electronics,2024,42(01):76-80.
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基于改进差分进化算法的起重机防摆控制技术()
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
42
期数:
2024年01期
页码:
76-80
栏目:
机电一体化
出版日期:
2024-01-25

文章信息/Info

Title:
Anti-swing Control Technology of Crane Based on Improved Differential Evolution Algorithm
文章编号:
1001-2257 ( 2023 ) 01-0076-05
作者:
何培彬马 珂
河南省特种设备安全检测研究院商丘分院,河南 商丘 476000
Author(s):
HE Peibin MA Ke
( Shangqiu Branch , Henan Special Equipment Safety Testing Institute , Shangqiu 476000 , China )
关键词:
改进差分进化算法桥式起重机防摆控制系统超调量变异操作
Keywords:
improved differential evolution algorithm bridge crane anti-swing control system overshoot mutation operation
分类号:
TH215
文献标志码:
A
摘要:
起重机运行过程中的加速和减速以及负载的变化会导致起重机负载摆动,影响起重机的运行效率。为保证起重机能够精准工作,减少意外事故发生,提出基于改进差分进化算法的起重机防摆控制技术。构建起重机系统的拉格朗日方程,利用非线性转换构建起重机状态模型;设置起重机运行限制条件,令系统功能指标函数达到理想状态;制定改进差分进化算法种群大小和个体矢量维数,增加群体的多样性,提高控制技术的收敛性,在适应度函数内加入系统超调量,控制起重机运行不发生碰撞。通过实验证明所提技术能够较好地控制起重机稳定运行,减少摆动情况出现。
Abstract:
The acceleration and deceleration of the crane and the change of the load during the operation of the crane will cause the crane load to swing and affect the operation efficiency of the crane.In order to ensure that the crane can work accurately and reduce the occurrence of accidents , a crane anti-swing control technology based on improved differential evolution algorithm is proposed ; the Lagrange equation of crane system is constructed , and the crane state model is constructed by nonlinear transformation.the system function index function can reach the ideal state by setting the crane operation restriction condition ; The improved differential evolution algorithm is developed to increase the population size and individual vector dimension , increase the diversity of the population , improve the convergence of the control technology , and add the system overshoot into the fitness function to control the crane operation without collision. Through experiments , it is proved that the proposed technology can better control the stable operation of the crane and reduce the occurrence of swing.

参考文献/References:

[ 1 ] 杨斌,刘振兴,刘惠康,等 . 桥式起重机动力学模型参数辨识及其防摆控制器设计[ J ] . 机床与液压,2020 , 48( 10 ): 193-196 , 200.

[ 2 ] 房书韬,李伟明,薛正辉,等 . 基于改进差分进化算法的机载分布式阵列栅瓣抑制方法[ J ] . 微波学报, 2020 , 36( 5 ): 7-11 , 17.
[ 3 ] 徐瑞莲,周新志,宁芊 . 基于改进差分进化算法的多无人机航迹规划[ J ] . 火力与指挥控制, 2020 , 45 ( 1 ): 169-173 , 179.
[ 4 ] 蒋瑜,贾楠,苏明旭 . 基于改进差分进化算法的超声衰减谱反演计算[ J ] . 上海理工大学学报,2020 , 42 ( 4 ):332-338.
[ 5 ] 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.
[ 6 ] 刘小光,吴岳明,朱慧华,等 . 基于模型预测控制的桥式起重机防摆控制[ J ] . 起重运输机械, 2020 ( 13 ): 73-78.
[ 7 ] 沈孝龙,王吉芳,秦宇飞,等 . 基于改进差分进化算法的机械手轨迹控制[ J ] . 组合机床与自动化加工技术,2022 ( 5 ): 105-108 , 112.
[ 8 ] 王豪,白丹宇,曾庆成,等 . 差分进化算法求解自动堆垛起重机调度问题[ J ] . 重庆师范大学学报(自然科学版),2021 , 38 ( 1 ): 105-113.
[ 9 ] 周浩,曹旭阳,王殿龙,等 . 基于改进蚁群算法的桥式起重机路径规划问题研究 [ J ] . 机械设计与制造,2021( 4 ): 133-136.
[ 10 ] 谭景阳,胡进军 . 基于改进差分进化算法的设计反应谱高稳定性标定方法研究[ J ] . 土木工程学报, 2022 ,55 ( 5 ): 16-25 , 66.
[ 11 ] 姜一舟,于连栋,常雅琪,等 . 基于改进差分进化算法的机器人运动学参数标定[ J ] . 光学精密工程, 2021 ,29 ( 7 ): 1580-1588.
[ 12 ] 唐伟强,黄小丽,龙文堃,等 . 基于模型预测控制的桥式起重机防摇设计[ J ] . 兰州理工大学学报, 2020 , 46( 2 ): 92-96.
[ 13 ] 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.
[ 14 ] 张文军,富立友 . 含运行协调性并改进差分进化算法的机组组合[ J ] . 电力系统及其自动化学报, 2022 , 34( 4 ): 135-142.
[ 15 ] 孙国轩,宫新宇,时岩,等 . 基于差分进化算法的自行高炮随动系统 PID 参数整定[ J ] . 兵工学报, 2021 , 42( 5 ): 903-912.
[ 16 ] 姜瑞政,张均东,冯金红,等 . 基于环形拓扑自适应差分进化算法优化神经网络的压气机流量特性预测[ J ] . 大连海事大学学报, 2021 , 47 ( 1 ): 101-110.
[ 17 ] 陈志坤,杜康,彭冬亮,等 . 基于混合三角变异差分进化算法的平面稀疏阵列约束优化[ J ] . 电子与信息学报,2020 , 42 ( 4 ): 895-901.
[ 18 ] 余震,余进,王海兰,等 . 基于拉格朗日算法的起重机摇摆模型构建及其防摇摆模糊控制系 统仿 真分 析[ J ] . 武汉科技大学学报, 2022 , 45 ( 3 ): 197-203.
[ 19 ] 陈志梅,李敏,邵雪卷,等 . 基于改进 RRT 算法的桥式起重机避障路径规划[ J ] . 系统仿真学报,2021 , 33( 8 ): 1832-1838.
[ 20 ] 王建立,王生海,孙玉清,等 . 船用起重机伸缩套管防摆装置动力学分析与试验[ J ] . 振动与冲击, 2022 , 41( 11 ): 141-148.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2022-08-09
作者简介:何培彬 ( 1985- ),男,河南鹿邑人,工程师,研究方向为机电类特种设备的检验检测;马 珂 ( 1978- ),男,河南鲁山人,工程师,研究方向为机电类特种设备的检验检测。
更新日期/Last Update: 2024-01-16