海上浮式集装箱起重机的小车位置跟踪和吊重消摆控制研究

摘要：

浮式集装箱起重机(OCC)是新型的海上吊运系统,能够对锚泊在深海的大型集装箱运输船进行装卸作业,来解决港口拥堵和大型船舶因港口水浅无法靠岸过驳等问题;但是由于受海上风浪干扰影响,所吊运的载荷会产生复杂的非线性动力学响应,严重影响作业效率,甚至引发安全事故.针对此问题,推导船体横摇和升沉运动下OCC系统负载吊运过程的摆振动力学模型,并设计吊运轨迹跟踪的非线性控制器,同时实现海浪干扰和起重小车运动耦合下OCC系统的位置跟踪和负载的消摆控制;采用Lyapunov方法严格证明了控制器的稳定性;最后,比较仿真和实验结果验证所提方法的有效性.通过此方法能抑制海浪激励对集装箱吊运轨迹的影响,确保OCC系统安全高效运行.

关键词：船体运动、动力学、跟踪控制、残留摆角抑制、虚拟样机

所属期刊栏目：37

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金51505277;上海科委科技创新行动计划项目16DZ1120202,17DZ1101401,17DZ1101102

在线出版日期：2018-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：207-215,245