Бажутин Денис Владимирович старший преподаватель кафедры электропривода и автоматизации промышленных установок»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Донецкий национальный технический университет»
Область научных интересов: микропроцессорные системы автоматического управления электроприводами, робототехника
Павлыш Владимир Николаевич заведующий кафедрой прикладной математики и искусственного интеллекта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Донецкий национальный технический университет»
Область научных интересов: математическое моделирование и управление процессами в сложных динамических системах
УДК 519.4 DOI 10.24412/2413-7383-2025-2-37-106-115 Язык: Русский Аннотация:
Работа посвящена вопросам совершенствования алгоритмов демпфирования колебаний грузов, перемещаемых мостовыми кранами, путем применения релейных диаграмм разгона электроприводов горизонтального перемещения. Приведен анализ влияния погрешностей определения длины подвеса на точность работы трехэтапного алгоритма демпфирования колебаний груза в автоматизированных системах управления движения мостовых кранов. Получены аналитические зависимости амплитуды и начальной фазы остаточных колебаний груза от относительной погрешности определения длины подвеса и параметров разгона электропривода. Корректность полученных результатов проверена методами математического моделирования
Ключевые слова: мостовой кран, демпфирование колебаний, трехэтапная диаграмма разгона, остаточные колебания.
Список литературы: 1. Nguyen V.C. An integrated solution for 3D overhead cranes: Time-optimal motion planning, obstacle avoidance, and anti-swing / V.C. Nguyen et. al. Engineering Science and Technology, an International Journal, vol. 59, 2024 22 P.
2. Buch А. Optimale Bewegungssteuerung von schwingungsfähigen mechatronischen Systemen mit zwei Freiheitsgraden am Beispiel eines Krans mit Pendelnder Last und elastischer Mechanik. Dissertation [Dr.-Ing]. Magdeburg, 1999. - 250 p.
3. A. A. M. Fadlalla and M. Hassan, "Dynamic Modeling and Feedback Linearization Control of a 3-D Overhead Gantry Crane System", 2021 IEEE International IOT, Electronics and Mechatronics Conference (IEMTRONICS), Toronto, ON, Canada, 2021, pp. 1-6,. DOI: 10.1109/IEMTRONICS52119.2021.9422566
4. W. Liu, W. Yao, R. Chi and C. Mu, "Anti-Sway Control for Bulk Terminal Gantry Cranes Based on MFAC", 2023 IEEE 12th Data Driven Control and Learning Systems Conference (DDCLS), Xiangtan, China, 2023, pp. 78-82,. DOI: 10.1109/DDCLS58216.2023.10165880
5. H. Budiarto, V. T. Widyaningrum, A. Dafid, A. Kusairi and A. S. Romadhon, "Speed Control System in Gantry Crane Prototype for Horizontal Axis Using Fuzzy Method", 2024 IEEE 10th Information Technology International Seminar (ITIS), Surabaya, Indonesia, 2024, pp. 40-44,. DOI: 10.1109/ITIS64716.2024.10845647
6. Nguyen, H. Ph. Tracking Control Based on Takagi-Sugeno Fuzzy Descriptor Model for Overhead Crane Combined With Input Shaping / H. Ph. Nguyen, N. T. Bui, T. V. A. Nguyen. IEEE Access. 2024. Vol. 12. P. 127507-127521.
7. J. S. Radaideh and M. K. AlAjlouni, "Dynamical Modeling and Control of Motion System of the Gantry Crane to Minimize Swing Angle of the Payload", 2023 IEEE Jordan International Joint Conference on Electrical Engineering and Information Technology (JEEIT), Amman, Jordan, 2023, pp. 87-92,. DOI: 10.1109/JEEIT58638.2023.10185684
8. Li X. Anti-swing control for 2-D under-actuated cranes with load hoisting/lowering: A coupling-based approach / X. Li, X. Peng, Z. Geng. ISA Transactions, vol. 95, 2019 - P. 372-378.
9. Wang S. A novel payload swing control method based on active disturbance rejection control for 3D overhead crane systems with time-varying rope length / S. Wang, W. Jin, W. Chen. Journal of the Franklin Institute, vol. 361, No. 6, 2024.
10. S. Feng, Y. Liu, Z. Chen, Z. Chen, Z. Chen and B. Yao, "Active Anti-Sway Control of Multi-Ropes Gantry Cranes with Scale Model Test", IECON 2023- 49th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Singapore, Singapore, 2023, pp. 1-6,. DOI: 10.1109/IECON51785.2023.10312070
11. Аксаментов, Д. Н. Исследование адаптивного закона управления мостовым краном на его макете / Д. Н. Аксаментов. Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2022. № 2. С. 47-57.
12. Щербаков В.С. Активный способ гашения колебаний груза после остановки мостового крана / В.С. Щербаков, М.С. Корытов, Е.О. Шершнева. Мехатроника, автоматизация, управление, т. 17. № 6. 2016. С. 368-374.
13. A. Stein and T. Singh, "Input Shaped Control of a Gantry Crane with Inertial Payload", 2022 American Control Conference (ACC), Atlanta, GA, USA, 2022, pp. 4127-4132,. DOI: 10.23919/ACC53348.2022.9867494
14. T. H. Do, M. D. Duong, M. L. Nguyen and Q. T. Dao, "A Combination of Distributed Delays Shapers and ADRC for Gantry Crane Control", 2020 International Conference on Advanced Mechatronic Systems (ICAMechS), Hanoi, Vietnam, 2020, pp. 124-128,. DOI: 10.1109/ICAMechS49982.2020.9310161
15. Optimization-Based Input-Shaping Swing Control of Overhead Cranes / W. Tang, R. Ma, W. Wang, H. Gao. Applied Sciences (Switzerland). 2023. Vol. 13, No. 17. P. 9637.
16. V. Orsini, "A Robust Offline Precomputed Optimal Feedforward Control Action for the Real Time Feedback/Feedforward Control of Double Pendulum Gantry Cranes", in IEEE Access, vol. 9, pp. 158273-158286, 2021,. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3131032 EDN: GQYOOQ
17. C.Y. Chang. The switching algorithm for the control of overhead crane. Neural Computing & Applications vol. 15, 2006 P. 350-358. EDN: URUXWI
18. C. Forest, D. Frakes, W. Singhose. Input-shaped control of gantry cranes: simulation and curriculum development. Proceedings of the ASME Design Engineering Technical Conference, Vol. 6B. 2001. p. 1877-1884.
19. Толочко, О. И. Влияние неточного определения длины каната на эффективность гашения колебаний груза / О. И. Толочко, Д. В. Бажутин. Электротехнические и компьютерные системы. 2011. № 3(79). С. 175-177.
20. Толочко О.И. Алгоритм расчета многоэтапного закона управления для электропривода тележки мостового крана / О.И. Толочко, Д.В. Бажутин. Научные труды ДонНТУ. Серия: "Электротехника и энергетика". - Донецк: ГВУЗ "ДонНТУ", 2011.- вып. 10(180). - С. 183-187
Выпуск: 2(37)'2025
Раздел: АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ
Как цитировать:
Бажутин, Д. В. Оценка амплитуды остаточных колебаний груза в автоматизированных крановых установках в условиях неточного определения длины подвеса / Д. В. Бажутин, В. Н. Павлыш // Проблемы искусственного интеллекта. – 2025. – № 2(37). – С. 106-115. – DOI 10.24412/2413-7383-2025-2-37-106-115. – EDN SWYYDO.