基于改进非线性趋近律的桥式起重机滑模控制

王 杰，强宝民，何祯鑫，杜文正

(火箭军工程大学 导弹工程学院， 西安 710025)

桥式起重机作为一种典型的欠驱动设备，在工业生产中有广泛的应用。所谓欠驱动系统，是指系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的一类非线性系统，在生产实践中很多设备都具有欠驱动的形式，由于去掉系统部分驱动器，增加了系统自由度，提高了系统灵活性，并且在节约能源、降低价格、减轻质量、增强系统适应性等方面都欠驱动系统都比全驱动系统优越，但系统中存在非直接控制的摆动自由度，给系统的稳定控制带来了难度。因此对桥式起重机的防摆研究，不论对于控制理论的完善，还是实际工业生产都有极其重要的意义。

近年来，国内外学者针对桥式起重机系统的控制问题开展了很多研究工作，主要控制方法可以分为线性控制与非线性控制。H.Saeidi等采用神经网络自整定方法调节PD参数[1]；M.Solihin通过遗传优化方法设计稳定的鲁棒PID控制器[2]；M.Adeli等设计了一种与遗传算法相结合的并行分布式模糊LQR控制器[3]。Khatamianfar等利用模型预测控制方法对桥式起重机的防摆控制进行了广泛的研究，提出了基于模型预测控制的约束欠驱动状态(如摆角)的方案[4]；Chiu 等使用梯度下降法对递归神经网络(RNN)进行参数在线调整[5]；方勇纯团队将能量法应用到桥式起重机的消摆控制中，并加入自适应控制，增强了系统的适应能力，取得了丰硕的研究成果[6-7]。

对于桥式起重机系统而言，现……