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公开(公告)号：CN112897338A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110042513.9
申请日：2021-01-13
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种欠驱动双摆塔式起重机轨迹跟踪与摆动抑制控制方法，包括基于拉格朗日动力学方程以及双摆塔式起重机系统在平衡点附近的状态特性，建立塔式起重机简化模型；在所述简化模型中，利用可驱动部分的信号和部分化耦合增强项信号相结合形成伪控制信号；结合所述伪控制信号、构建摩擦力模型，并通过轨迹跟踪方式实现定位消摆控制。本发明能够部分化地增强双摆塔式起重机的驱动机构与不可驱动机构之间的耦合性，并附加额外阻尼项来提高消摆瞬态特性，同时通过前馈模型克服摩擦影响，最终能够实现高效的轨迹跟踪与摆动抑制。
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公开(公告)号：CN115248025A
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202210656081.5
申请日：2022-06-10
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应算法的吊车负载摆角测量方法包括：通过拍摄运动中的吊车负载，训练出背景模型；基于视觉背景的前景目标提取出前景像素，利用最佳分割阈值，对前景像素点进行二次判别，得到最终前景目标；采用基于Cartesian矩的负载摆角测量算法，计算前景目标二值化图像的相关Cartesian矩，求解出质心位置，计算出负载摆角。本发明利用改进后的基于视觉背景的前景目标，加快了背景模型的训练；利用自适应分割阈值，减少了由光线变化等动态变化带来的鬼影与噪声，提高了前景提取的准确性；对于提取出的前景图像，基于Cartesian矩计算负载摆角，提高了摆角测量的准确性与实时性，且可适用于任何形状的负载。
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公开(公告)号：CN112875509A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110043152.X
申请日：2021-01-13
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种带负载升降运动的欠驱动塔式起重机定位消摆方法，包括根据拉格朗日动力学方程，建立带负载升降运动的塔式起重机非线性模型；基于所述非线性模型构建含自适应增益的滑模面，并确定所述滑模面趋近律与自适应值更新律；利用自适应技术确认起重机摩擦力参数自适应更新律以及全自由度扰动自适应更新律；结合所述滑模面趋近律与自适应值更新律、摩擦力参数自适应更新律以及全自由度扰动自适应更新律，构建鲁棒自适应滑模控制器，完成定位与消摆。提高了带负载升降运动的塔式起重机系统稳定收敛速度，并同时运用自适应技术增强了控制系统的鲁棒性，最终实现快速高效的轨迹跟踪定位与负载摆动抑制。
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公开(公告)号：CN112897338B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202110042513.9
申请日：2021-01-13
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种欠驱动双摆塔式起重机轨迹跟踪与摆动抑制控制方法，包括基于拉格朗日动力学方程以及双摆塔式起重机系统在平衡点附近的状态特性，建立塔式起重机简化模型；在所述简化模型中，利用可驱动部分的信号和部分化耦合增强项信号相结合形成伪控制信号；结合所述伪控制信号、构建摩擦力模型，并通过轨迹跟踪方式实现定位消摆控制。本发明能够部分化地增强双摆塔式起重机的驱动机构与不可驱动机构之间的耦合性，并附加额外阻尼项来提高消摆瞬态特性，同时通过前馈模型克服摩擦影响，最终能够实现高效的轨迹跟踪与摆动抑制。
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公开(公告)号：CN116394259A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310571853.X
申请日：2023-05-22
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种桁架机器人抗干扰定位控制方法及系统，包括以下步骤：S1、基于桁架机器人系统的运行工况参数，结合拉格朗日动力学方程，建立三维桁架机器人系统数学模型并进行特性分析；S2、对三维桁架机器人系统数学模型加入时延估计模块，实时估计系统中不确定性和外部干扰；S3、根据实时估计系统中不确定性和外部干扰，结合滑模控制器，对桁架机器人进行抗干扰定位控制。本发明采用上述的一种桁架机器人抗干扰定位控制方法及系统，通过时延环节能够降低滑模控制对系统模型精度高的要求，并提出积分滑模控制器模块提高系统的定位精度与鲁棒性，通过将两者相结合实现高效的轨迹跟踪与抑制扰动从而达到控制效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115248025B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202210656081.5
申请日：2022-06-10
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应算法的吊车负载摆角测量方法包括：通过拍摄运动中的吊车负载，训练出背景模型；基于视觉背景的前景目标提取出前景像素，利用最佳分割阈值，对前景像素点进行二次判别，得到最终前景目标；采用基于Cartesian矩的负载摆角测量算法，计算前景目标二值化图像的相关Cartesian矩，求解出质心位置，计算出负载摆角。本发明利用改进后的基于视觉背景的前景目标，加快了背景模型的训练；利用自适应分割阈值，减少了由光线变化等动态变化带来的鬼影与噪声，提高了前景提取的准确性；对于提取出的前景图像，基于Cartesian矩计算负载摆角，提高了摆角测量的准确性与实时性，且可适用于任何形状的负载。
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公开(公告)号：CN113139249A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202110418197.0
申请日：2021-04-19
Applicant: 南京工业大学
IPC: G06F30/17 , B66C13/06 , B66C13/48 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于反馈消摆阻尼的塔吊轨迹实时规划方法，包括利用拉格朗日方程法，构建伴随货物升降运动的塔吊线性化简化模型；根据所述简化模型的内部结构，设计一种含货物摆动角全状态的反馈消摆阻尼项；结合所述反馈消摆阻尼项和定位参考轨迹，生成定位消摆的实时规划轨迹；利用比例‑微分控制器，对所述实时规划轨迹进行跟踪，实现最终的定位与消摆。本发明设计了一种包含摆角全状态的反馈消摆阻尼，并结合定位参考轨迹实时规划生成一种复合轨迹，该实时轨迹即满足了定位要求也提高了摆动消除的能力，使带货物升降运动的塔吊系统稳定收敛速度得到了提高，最终能够实现快速高效的轨迹跟踪定位与货物摆动抑制。
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公开(公告)号：CN113936060B
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202111114267.X
申请日：2021-09-23
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种在复杂背景下的吊车负载摆角测量方法，包括，拍摄运动中的吊车负载、摆绳，建立不同光照条件下的均值背景模型；建立初始背景模型样本集，结合基于视觉背景的前景目标提取算法，训练得到最终背景模型样本集；提取前景目标；扫描摆绳对应像素，获得摆绳上下两个端点，根据端点坐标计算负载摆动角度，利用改进后的基于视觉背景的前景目标提取算法将摆绳从复杂背景中提取出来，捕捉运动中的摆绳，由摆绳像素的端点坐标计算得到摆动角度，加快算法运行速度，保证了测量方法的准确性与实时性，视觉测量方法改善了吊车系统的独立性，改进后的前景目标提取算法，对于复杂背景也可提取完整的前景目标。
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公开(公告)号：CN117260737A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311456382.4
申请日：2023-11-03
Applicant: 南京工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种桁架机器人振动抑制控制方法，属于机器人系统运动控制技术领域，步骤包括：基于拉格朗日动力学方程建立柔性桁架机器人系统数学模型并分析特性；对柔性桁架机器人系统数学模型线性化以及系统状态量重构；根据重构系统状态量设计反步控制算法，并通过动态面法改善原有反步控制算法连续求导带来的参数爆炸；通过扰动观测器的输出抵消桁架机器人系统非匹配外部扰动。本发明采用上述一种桁架机器人振动抑制控制方法，通过桁架机器人系统状态量重构的方法解决了模型耦合问题，改进原反步控制算法解决微分爆炸问题；加入扰动观测器观测扰动抵消非匹配扰动，实现高效的轨迹跟踪、振动抑制以及抗干扰控制效果。
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公开(公告)号：CN117068945A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310997802.3
申请日：2023-08-09
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双目视觉的吊车摆角三维测量方法，涉及计算机视觉测量领域，包括以下步骤：S1：安装双目视觉相机，实时采集视频；S2：基于改进后的BP神经网络双目标定方法矫正相机内参，计算相机相对位置关系；S3：根据双目视觉相机获得光斑图像，进行二次标定，以光斑位置建立坐标系，计算与相机坐标系的位置关系；S4：根据左右相机成像结合灰度质心算法，提取光斑亚像素级别重心；S5：将像素坐标转换为三维坐标，结合最小二乘法求解光斑三维坐标值；S6：根据光斑坐标，计算负载摆动角度。本发明利用改进后的BP神经网络双目标定方法提高了测量精度，以负载上光斑三维坐标的位置变化计算负载摆动角度，提高了摆角测量的实时性与准确性。
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