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龍圖騰網(wǎng)獲悉山東建筑大學(xué)申請的專利一種雙橋式起重裝備的動力學(xué)模型建模方法及控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120317023B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510787413.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/20；該發(fā)明授權(quán)一種雙橋式起重裝備的動力學(xué)模型建模方法及控制方法是由劉存根;欒碩;劉曉平;何為凱;張銳;馬國輝;王瑞國;張朝陽設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-06-13向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種雙橋式起重裝備的動力學(xué)模型建模方法及控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于起重裝備控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙橋式起重裝備的動力學(xué)模型建模方法及控制方法，通過拉格朗日方法構(gòu)建五自由度雙橋式起重機的動力學(xué)方程，構(gòu)建臺車Ⅰ和臺車Ⅱ在平行于橋架方向和豎直方向分別存在的幾何約束關(guān)系，結(jié)合動力學(xué)方程和幾何約束關(guān)系，構(gòu)建雙橋式起重機的動力學(xué)模型，將動力學(xué)模型變換為通用模型；基于通用模型，將實際位置與期望位置的差構(gòu)建第一個誤差函數(shù)第一個誤差函數(shù)，基于第一個誤差函數(shù)構(gòu)建虛擬控制器；基于虛擬控制器構(gòu)建第二個誤差函數(shù)，基于第一個誤差函數(shù)、虛擬控制器和第二個誤差函數(shù)構(gòu)造實際控制器。本技術(shù)方案通過兩臺車之間的約束關(guān)系將系統(tǒng)進行了整體建模，建模時考慮了吊鉤的質(zhì)量，奇異問題得到解決。

本發(fā)明授權(quán)一種雙橋式起重裝備的動力學(xué)模型建模方法及控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種雙橋式起重裝備的控制方法，其特征是：基于雙橋式起重機的動力學(xué)模型，包括步驟SB1-SB5； 雙橋式起重機的動力學(xué)模型的建模方法包括如下步驟： 步驟SA1：通過拉格朗日方法構(gòu)建五自由度雙橋式起重機的動力學(xué)方程； 步驟SA2：構(gòu)建臺車Ⅰ和臺車Ⅱ在平行于橋架方向和豎直方向分別存在的幾何約束關(guān)系； 步驟SA3：結(jié)合步驟SA1中的五自由度雙橋式起重機的動力學(xué)方程和步驟SA2中的幾何約束關(guān)系，構(gòu)建雙橋式起重機的動力學(xué)模型； 步驟SA1中，所述五自由度雙橋式起重機的動力學(xué)方程為： （1）； 其中，是系統(tǒng)的狀態(tài)向量，代表時間，和分別是關(guān)于時間的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)；表示臺車Ⅰ的實際位移，表示臺車Ⅱ的實際位移，和分別表示纜繩Ⅰ和纜繩Ⅱ平行于橋架方向的擺角；表示負(fù)載的傾斜角； 是系統(tǒng)阻尼矢量，且；和分別是臺車Ⅰ和臺車Ⅱ運動時的摩擦系數(shù)，和是纜繩Ⅰ和纜繩Ⅱ在平行于橋架方向擺動時與空氣的摩擦系數(shù)，是負(fù)載在平行于橋架方向傾斜時與空氣的摩擦系數(shù)；和分別表示臺車Ⅰ和臺車Ⅱ的移動速度，和分別表示纜繩Ⅰ和纜繩Ⅱ在平行于橋架方向擺角擺動的速度，是負(fù)載在平行于橋架方向的傾斜角變化的速度； 是控制輸入向量；和分別表示臺車Ⅰ和臺車Ⅱ的驅(qū)動力； 是重力矩陣，且； 臺車Ⅰ和臺車Ⅱ的質(zhì)量均為，吊鉤Ⅰ和吊鉤Ⅱ的質(zhì)量均為，負(fù)載的質(zhì)量為，纜繩Ⅰ和纜繩Ⅱ的長度均為；是重力常數(shù)； 是慣性矩陣，是向心-科氏力矩陣； 步驟SA2中，所述臺車Ⅰ和臺車Ⅱ在平行于橋架方向和豎直方向分別存在的幾何約束關(guān)系為： （2）； （3）； 其中，代表負(fù)載與纜繩Ⅰ的連接點Ⅰ和負(fù)載與纜繩Ⅱ的連接點Ⅱ之間的距離； 步驟SA3中，所述雙橋式起重機的動力學(xué)模型為： （4）； 其中，，， ，，，； 為約束矩陣，且 ； 還包括步驟SA4：將步驟SA3構(gòu)建的雙橋式起重機的動力學(xué)模型變換為通用模型： 記：； ； 則式（4）可以寫成 （5）； 式（4）可變換為如下形式的通用模型： （6）； 其中，； 為系統(tǒng)矩陣； 表示控制系統(tǒng)的力，和分別表示臺車Ⅰ和臺車Ⅱ的驅(qū)動力，y是系統(tǒng)實際輸出； 步驟SB1：基于通用模型式（6），構(gòu)建第一個誤差函數(shù)： （7）； 其中，為實際位置向量，和可以通過位置傳感器獲取；為期望位置向量；分別代表臺車Ⅰ和臺車Ⅱ的期望位置； 步驟SB2：定義控制參數(shù)矩陣，結(jié)合臺車Ⅰ和臺車Ⅱ的期望速度、第一個誤差函數(shù)和控制參數(shù)矩陣，構(gòu)建虛擬控制器： （8）； 其中，，均為正常數(shù)； ，分別表示臺車Ⅰ和臺車Ⅱ的期望速度； 步驟SB3：結(jié)合虛擬控制器，構(gòu)建第二個誤差函數(shù)： （9）； 其中，； 步驟SB4：定義控制參數(shù)矩陣，結(jié)合第一個誤差函數(shù)、控制參數(shù)矩陣、虛擬控制器、第二個誤差函數(shù)和控制參數(shù)矩陣，構(gòu)造實際控制器： （10）； 其中，，均為正常數(shù)； ，和分別表示臺車Ⅰ和臺車Ⅱ的期望位移加速度； 步驟SB5：通過極點配置的方法獲得控制參數(shù)矩陣和控制參數(shù)矩陣； 步驟SB5中，通過下式獲取： ； ； ； ； 其中，是的主導(dǎo)極點，，，為臺車Ⅰ的期望調(diào)節(jié)時間，；是的主導(dǎo)極點，，,為臺車Ⅱ的期望調(diào)節(jié)時間，。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人山東建筑大學(xué)，其通訊地址為：250101 山東省濟南市歷城區(qū)臨港開發(fā)區(qū)鳳鳴路；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。