Synhesis of control of rotary crane executing a load prescribed motion part 1: theoretical background

• Autorzy: Blajer W. , Kołodziejczyk K.

Warianty tytułu

PL

Synteza sterowania żurawia wieżowego realizującego zadany ruch ładunku część 1: podstawy teoretyczne

• Konferencja: Modelowanie w mechanice/Sympozjum [XLIV; 2005; Gliwice; Polska]
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Manipulating payloads with rotary cranes is challenging due to the underactuated nature of the system - the number of control inputs/outputs is smaller than the number of degrees of freedom. In this paper, the control outputs (desired load coordinates) are expressed in terms of the system sates and treated as program (servo-) constraints on the system. The problem of control synthesis is then viewed from the constrained motion perspective. A theoretical background for the modeling of the partly specified/actuated motion is given and the governing equations in the form of differential-algebraic equations are provided.

PL

Synteza sterowania zurawiem wiezowym realizujacym zadany ruch tadunku jest zadaniem trudnym i niestandardowym ze wzgledu na fakt, ze liczba narzuconych warunkow ruchu, rowna liczbie zmiennych sterowania, jest mniejsza od liczby stopni swobody uktadu. W sformufowaniu tej pracy, zadane przebiegi w czasie wspolrzednych tadunku wyrazone sa. za pomoca. zmiennych stanu zurawia i traktowane jak wiezy programowe (serwo-więzy) nalozone na uklad. Problem syntezy sterowania rozwazany jest następnie z punktu widzenia mechaniki analitycznej. Przedstawiane sa podstawy teoretyczne modelowania tak sformulowanego ruchu programowego niezupetaego, ktorego wynikiem finalnym są równania różniczkowo-algebraiczne umożliwiające analizę dynamiczna. zurawia realizujacego zadany ruch ładunku oraz syntezę wymaganego sterowania żurawiem.

Słowa kluczowe

EN

rotary crane executing

PL

żuraw wieżowy

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Stosowanej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 29
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Blajer W.

• Institute of Applied Mechanics Technical University of Radom, 26-600 Radom, ul. Malczewskiego 29 tel. [phone]

autor

Kołodziejczyk K.

• Institute of Applied Mechanics Technical University of Radom, 26-600 Radom, ul. Malczewskiego 29 tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Abdel-Rahman E.M., Nayfeh A.H., Masoud Z.N.: „Dynamics and control of cranes: a review”. Journal of Vibration and Control, 9, 2003, pp. 863-908.
• [2] Lee H.-H.: „Modelling and control of a three-dimensional overhead crane”, Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, 120, 1998, pp. 471-476.
• [3] Blajer W., Kołodziejczyk К.: “A geometric approach to solving problems of control constraints: theory and a DAE framework”, Multibody System Dynamics, 11, 2004, pp. 343-364.
• [4] Blajer W.: Methods of multibody system dynamics (in Polish), Monographs, No. 35, Press of the Technical University of Radom, 1998.
• [5] Schiehlen W.: “Multibody system dynamics: roots and perspectives”, Multibody System Dynamics, 1, 1997, pp. 149-188.
• [6] Nikravesh P.E.: “Systematic reduction of multibody equations of motion to a minimal set”, International Journal of Non-Linear Mechanics, 25, 1990, pp. 143-151.
• [7] Ascher U.M., Petzold L.R.: Computer methods for ordinary differential equations and differential-algebraic equations, SIAM, Philadelphia, 1998.
• [8] Fliess М., Levine J., Martin P., Rouchon P.: “Flatness and defect of nonlinear systems: introductory theory and examples”, International Journal of Control, 21, 1997, pp. 31-45.
• [9] Kołodziejczyk К., Blajer W.: “Synthesis of control of a rotary crane executing a load prescribed motion, part 2: numerical simulations”, in this volume.