题学者们进行了大量研究，各种先进控制理论与控制策略也相继出现，并取得了一定效果。基于单神经元PID控制的桥式起重机吊重稳定性分析宋云艳*5101520（长春职业技术学院工程分院，长春130000）摘要：桥式起重机在工作过程中常发生吊重摆动的问题，导致工作效率降低，增加了工作难度和危险性。本文对桥式起重机防摆系统进行了深入研究，得出绳长与吊重的加（减）速度是影响吊重摆动主要因素的结论；针对这一问题，提出一种单神经元PID控制策略应用于起重机的防摆系统，并通过MATLAB软件进行仿真分析。分析结果表明，所采用的控制策略可靠，有效，具有一定参考价值。关键词：桥式起重机；单神经元；PID控制；仿真中图分类号：TH215BasedonstabilityanalysisofbridgecranehoistssingleneuronPIDcontrolSONGYunyan(ChangchunVocationalInstituteofTechnology,SchoolofEngineeringTechnology,Changchun130000)Abstract:Hoistbridgecraneswingproblemsoftenoccurinthecourseoftheirwork,resultinginreducedefficiency,increasingthedifficultyanddanger.Inthispaper,overheadcraneanti-swaysystemdepthstudyproposesalongropeandhoistsplus(minus)isthemainfactoraffectingthespeedhoistsswing;solvethisproblem,asingleneuronPIDcontrolstrategyisappliedanticranespendulumsystemandsimulationanalysisthroughMATLABsoftware.Theresultsshowthatthecontrolstrategyused,reliable,efficient,hasacertainreferencevalue.Keywords:bridgecrane;neuralnetwork;PIDcontrol;simulation250引言随着科技日益进步，桥式起重机的应用越来越广泛，尤其在机场、港口等地点，它的身影更是随处可见。起重机在启动、制动过程中或受到风力等因素干扰时容易引起吊重的摆动，延长了吊重的定位时间，降低了定位精度和工作效率，并存在一定的安全隐患。针对这一问3035[1]但这些方法大多没有考虑影响吊重摆动的因素，还不能从根本上消除吊重摆动问题，所以实际操作中的摆动问题大多还需要自然消除，甚至依靠人为抑制摆动，从而增加了工作难度和危险。根据传统PID控制无法自动调整参数的特点，本文把神经网络控制与之相结合，设计出一种基于单神经元PID控制方法的防摆控制器应用于桥式起重机。该控制策略可以根据实际工况不断调整控制参数，有效消除或减弱桥式起重机吊重的摆动，具有响应速度快、定位精度高和鲁棒性强等优点，具有一定应用价值。作者简介：宋云艳(1972.04-)，女，副教授，工程机械.yang1936@sina.com-1-系统进行简化，此时小车在XOY平面内受力情况如图1所示。：⎧∂L⎪∂x&(Mm)x&mlsinmlcos⎪d∂L⎨()(Mm)xm&&sin2m&cosml&cos−ml2sin⎪dt(∂x&)−∂x⎧∂L⎪∂&mlmx&lcos&)2mll&&ml2&&m&x&lcosmx&lcos−mx&l&sin⎪dt∂⎪dt(&)−∂0&1桥式起重机吊重系统结构桥式起重机的结构主要包括大车和小车，吊重与小车之间是用钢丝绳连接，在不考虑外4045界因素干扰的情况下，由于存在惯性，当大车或小车的运动状态发生改变时，吊重就会发生摆动（即吊重和钢丝绳之间产生摆角），这个摆动可能是单摆运动，也可能是曲线运动。防摆系统的作用就是在最短时间内把摆角衰减到零或规定范围内。2防摆系统数学模型为了研究吊重防摆系统动态特性，假设大车静止不动，不计弹性变形等因素的影响，对[2]图1小车受力分析Fig.1StressAnalysisofcar50选取小车水平位置，绳长以及吊重摆角为系统的广义坐标，利用拉格朗日方程建立起重机防摆系统数学模型[3][4]⎪⎪dt∂x⎪d∂L∂L⎩⎪⎪d∂L⎨(⎪d∂L∂L∂⎩2&&&-2-(1)(2)⎧∂L⎪∂l&mlmx&lsin⎪d(∂L)m&l&m&x&sinmx&&lcos⎪⎪dt∂l&⎪∂Lml&2mx&&lcosmgcos⎪d∂L∂L⎪⎩dt∂l&⎪⎩&&&&⎪⎨⎪∂l⎪()−Fl∂l(3)5560式中：M－小车质量；m－吊重质量；F－小车受到的驱动力；－吊重摆角；l－钢丝绳长...