[00102416]欠驅動非線性橋式吊車自動控制系統設計

項目簡介： 橋式吊車是一種十分常見的裝配運輸工具，在港口、倉庫、建筑 工地等場所得到了廣泛的應用，當前，對于橋式吊車主要還是通過有 經驗的工人來進行操縱的，存在著培訓周期長，勞動強度大，工作效 率低，安全性不高等缺點。為此，設計一套操作方便的吊車自動控制 系統，可以提高吊車系統的工作效率與安全性能, 并將工作人員從當 前這種艱苦的工作環境中解放出來。

項目特色： （1）橋式吊車自動控制系統設計 橋式吊車自動控制系統主要包括三個部分：吊車控制單元，工作空間監控單元，和操作單元。控制單元是整個系統的核心部分，它主 要負責吊車的作業控制。該單元接收來自操作員的命令，還接收來自 工作環境監測單元的環境信息，從而實現自動避障或緊急制動。監測 單元主要由多個 CCD 攝像頭和圖像處理器構成，主要包括兩方面功 能：將采集到的環境圖像實時地傳輸到操作單元；對環境信息進行處 理，得到障礙位置信息傳輸給控制單元以實現自動避障。操作單元是 橋式吊車自動控制系統的人機接口。 （2）橋式吊車實驗平臺 橋式吊車實驗平臺主要由機械主體，驅動裝置，測量裝置和控制 系統四部分組成。機械主體是指橋式吊車的機械部分。驅動部分根據控制量來為機械部分提供相應的力/力矩，從而實現對負載的安全、 平穩運送?？刂葡到y的控制命令是跟據吊車系統的動力學模型以及實 時狀態反饋來在線計算的，而實時狀態的反饋則通過測量部分（主要 包括編碼器等傳感元件）來完成。

市場應用前景： 本項目的研究成果，可以有效地提高橋式吊車系統的裝運效率， 減小系統操作復雜度，降低勞動強度，增加系統的安全可靠性。從而將科學技術轉化為生產力，創造出良好的經濟效益。同時，隨著素質 教育的進一步深化，各大高校正不斷地尋求良好的實驗平臺以提高學 生的動手能力和學習興趣，橋式吊車作為一種典型的欠驅動非線性系統是一個很好的研究對像，因此，項目組所設計開發的橋式吊車實驗 平臺在教學、科研上也有廣闊的應用前景。