Ứng dụng giải thuật pid neural điều khiển cần trục tháp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN THUỶ ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT PID NEURAL ĐIỀU KHIỂN CẦN TRỤC THÁP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 605250 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN THUỶ ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT PID NEURAL ĐIỀU KHIỂN CẦN TRỤC THÁP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN- 605250 Hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN MINH TÂM TP Hồ Chí Minh ,tháng 10 năm 2015 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Trần Văn thuỷ Giới tính:Nam Ngày, tháng, năm sinh: 04/11/1986 Nơi sinh: Nghệ An Quê quán: nghi xá-nghi lộc-nghệ an Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: số 20 khu k57/17 hoàng diệu -vĩnh nguyênnha trang- khánh hoà Điện thoại: 0902 322 629 E-mail:thuytranvanspkt12@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo từ …10/2007… đến …3/ 2012…… Nơi học (trƣờng, thành phố):đại Học sƣ phạm kỹ thuật TP HCM Ngành học: điện công nghiệp Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: chuyên đề cung cấp điện , chuyên đề truyền động điện , chuyên đề tốt nghiệp DKC Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: tháng 8/2011 III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác 3/2012 đến Trung cấp nghề số 22 vàđi làmcho công ty Công việc đảm nhiệm Giảng viên, nhân viên Trang i Lời cam đoan Em xin cam đoan công trình nghiên cứu học em Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) Trần văn thuỷ Trang ii Lời cảm ơn Trong thời gian thực luận văn này, học viên xin chân thành cám ơn Thầy TS Nguyễn Minh Tâm hƣớng dẫn giúp đỡ học viên hoàn thành luận văn Đồng thời, trợ giúp quí Thầy môn Tự động hóa trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh tài liệu điều khiển tự động thiết bị đo kiểm Học viên xin cảm ơn quí Thầy Ngoài ra, học viên xin cám ơn bạn học viên ngành Kỹ thuật điện tử trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đóng góp ý kiến trình thực Xin chân thành cám ơn! Trang iii TÓM TẮT Luận văn trình bày phương pháp điều khiển chống lắc tải cho hệ thống cần trục tháp tự động Mô hình toán học thiết lập điều khiển chống lắc cho hệ thống có sử dụng cảm biến góc encoder dựa điều khiển PID Tuy nhiên, điều khiển PID chưa phải tối ưu Do đó, điều khiển PID neural đề xuất báo Kết mô thực nghiệm cho thấy phương pháp điều khiển chống lắc có thêm PID neural có kết tốt ABSTRACT This thesisshown methods of anti shaking load control for tower crane system automatically Mathematical model is set up and anti-swing control system that uses angle sensors and encoder based on the PID controller However, the PID controller is not yet optimal Therefore, the controller PID neural is proposed in this paper The simulation results and the experiment showed anti-swing control method have more PID neural that have very good results Trang iv PHỤ LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Danh sách từ viết tắt vii DANH SÁCH CÁC HÌNH viii DANH SÁCH CÁC BẢNG x Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 1.4 Phƣơng pháp tiếp cận đề tài 1.5 Nội dung đề tài Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu sơ lƣợc hệ thống cần trục tháp 2.2 Mô hình hóa cần trục tháp 2.3 mô hình toán học hệ thống cần trục tháp 14 2.4.Mô hình hóa động servo 16 2.5 Nơron sinh học nơron nhân tạo 22 2.5.1 Nơron sinh học 22 2.5.2 Nơron nhân tạo 23 2.5.3 Mô hình mạng neural 25 2.5.3.1 Các kiểu mô hình mạng nơron 26 2.3.3.2 Perceptron 28 2.5.3.3 Mạng nhiều tầng truyền thẳng (MLP) 29 2.4 Huấn luyện xây dựng mạng nơron 30 2.4.1 Huấn luyện mạng nơron 30 a Các phương pháp học 31 b Học có giám sát mạng nơron 32 c Thuật toán lan truyền ngƣợc 33 Trang v 2.5.1 Dùng neural điều khiển hệ thống 35 2.6 Sơ lƣợc thuật toán PID 35 Chƣơng 37 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CẦN TRỤC THÁP 37 3.1 Khảo sát hệ thống cần trục tháp Simulink Matlab 37 3.1 Khảo sát đáp ứng hệ thống cần trục tháp Simulink Matlab 40 Khi có thêm khối điều khiển PID 40 3.2 xây dựng mô hình cần trục tháp với PID neural 46 Chƣơng 53 Kết thực nghiệm 53 4.1 Mô hình cần trục tháp thực 53 4.1.1 Xây dựng chƣơng trình điều khiển Simulink 55 4.2 kết điều khiển giảm dao động tải cần trục tháp 56 Chƣơng 64 Kết Luận Hƣớng Phát Triển Đề Tài 64 5.1Kết đạt đƣợc đề tài 64 5.2 Hƣớng phát triển đề tài 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 67 Trang vi Danh sách từ viết tắt ADC Analog to Digital Convertor DL Delay PWM Pulse Width Modulation QEP Quadrature Encoder Pulse Trang vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh cần trục tháp thực tế Hình 2.1: Mô hình cần trục tháp Hình 2.2: Mô hình cần trục tháp thực Hình 2.3: Hệ trục tọa độ cần trục Hình 2.3.1 ngoại lực cánh tay đòn 13 Hình 2.4: Khối động DC 17 Hình 2.5.1 Cấu trúc nơron sinh học điển hình 22 Hình 2.5.2 nơron nhân tạo 23 Hình 2.5.3.1 Mạng tự kết hợp 26 Hình 2.5.3.2 Mạng kết hợp khác kiểu 27 Hình 2.5.3.3 Mạng truyền thẳng 27 Hình 2.5.3.4 Mạng phản hồ 28 Hình 2.5.3.5 Perceptron 28 Hình 2.5.3.6 Mạng MLP tổng quát 29 Hình 3.1 mô hình đơn giản cần trục tháp 37 Hình 3.2 hệ thống khối cần trục tháp 38 Hình 3.3 kết vị trí x hệ thống đơn giản chƣa có khâu điều khiển 38 Hình 3.3 kết góc xoay 𝜓 hệ thống đơn giản 39 Hình 3.3 kết góc lắc ngang α hệ thống đơn giản 39 Hình 3.3 kết góc lắc xoay β hệ thống đơn giản 39 Hình 3.4: Sơ đồ mô hệ cần trục tháp với PID đơn giản 40 Hình 3.5: Bộ điều khiển PID xe chạy 41 Hình 3.6: Bộ điều khiển PID trục xoay 42 Hình 3.7 Vị trí tải có PID sau 40 giây 44 Hình 3.8 Góc xoay có PID sau 40s 45 Hình 3.9 góc lắc ngang có PID sau 40s 45 Hình 3.9.1 Góc lắc xoay có PID sau 40s 46 Trang viii Hình 3.9.2 Sơ đồ khối tế bào thần kinh nhân tạo 47 Hình 3.9.3 Bộ điều khiển PID-neuron 48 Hình 3.9.2 sơ đồ khối PID neural Simulink matlab 49 Hinh 3.9.2 mô hình cần trục có khâu lựa chọn PID 50 Hình 3.9.5 vị trí x tải 50 Hình 3.9.6 góc xoay cánh tay đòn 51 Hình 3.9.7 góc lắc ngang tải 51 Hình 3.9.8 góc lắc xoay tải 52 Hình4.2 Sơ đồ nguyên lý mô hình cần trục tháp 53 Hình 4.1 Mô hình cần trục tháp thực 54 Hình 4.2: Chƣơng trình Matlab lập trình điều khiển 55 Hình 4.3: Đáp ứng vị trí xe 56 Hình 4.4: Đáp ứng góc xoay 𝜓 57 Hình 4.5: Đáp ứng góc lắc ngang α 57 Hình 4.6: Đáp ứng góc lắc xoay β 58 Hình 4.7: Điện áp động xe chạy 58 Hình 4.8: Điện áp động trục xoay 58 Trang ix DANH SÁCH CÁC BẢNG bảng 2.5.2 số hàm truyền thông dụng 25 Bảng 3.1 thông số hệ thống 43 Bảng 3.2 thông số PID ban đầu 43 Trang x Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Các cần trục tháp đƣợc sử dụng rộng rãi để vận chuyển vật nặng vật liệu độc hại nhà máy hạt nhân, xí nghiệp, đóng tàu, xây dựng nhà cao tầng Trong trình di chuyển, tải dao động tự giống nhƣ dao động lắc Thông thƣờng, ngƣời điều khiển cần trục giỏi thực công việc để đảm bảo tải không đƣợc dao động mức thời gian thực nhanh Nếu nhƣ dao động vƣợt giới hạn thích hợp, cần phải đƣợc giảm dao động phải dừng hoạt động lại dao động không Nhƣ tốn thời gian hiệu suất làm việc cần trục Những khó khăn thúc đẩy nhiều nhà nghiên cứu phát triển thuật toán điều khiển cho điều khiển cần trục tháp tự động Điều khiển cần trục đƣợc chia làm năm bƣớc: kẹp giữ (gripping) vật cần di chuyển, nâng lên, di chuyển, hạ xuống, thả Trong bƣớc di chuyển vật cần phải chống dao động tải, phụ thuộc nhiều tham số chiều dài dây cáp, tải trọng Do tải giữ đƣợc cân di chuyển tải yếu tố quan trọng để điều khiển cần trục Vấn đề xác định góc dao động tải ,vị trí tải để hệ thống đƣa tín hiệu điều khiển đƣa tải vị trí cân bằng.Những nghiên cứu điều khiển cần trục đƣợc nhiều ngƣời thực phƣơng pháp sau Phƣơng pháp điều khiển vòng lặp dao động tải đƣợc điều chỉnh Năm 2001, Henry Masoud thêm giảm xóc phản hồi góc dao động, tốc độ tải, phản hồi khâu trễ góc dao động, phản hồi làm tăng thêm quỹ đạo điều khiển ngƣời điều khiển Cách thứ hai, Robinett thực 1999, bỏ kích thích tải gần với tần số tự nhiên tải cách thêm lọc để loại bỏ tần số từ ngõ vào Thời gian delay đƣợc thêm vào điều khiển ngõ Trang vào hệ thống, điều làm khó khăn cho ngƣời điều khiển Cách thứ ba, Balachandran thực 1999, thêm giảm sóc khí vào cấu trúc cần trục Để thực phƣơng pháp cần xem xét lại số lƣợng nguồn, để làm điều không thực tế  Phƣơng pháp điều khiển loại bỏ vòng lặp, điều khiển tự động đƣợc thực nhiều kỹ thuật khác Kỹ thuật thứ nhất, dựa quỹ đạo để di chuyển tải tới đích với dao động nhỏ Quỹ đạo đạt đƣợc kỹ thuật biên dạng ngõ vào điều khiển tối ƣu Phƣơng pháp kỹ thuật thứ hai, dựa vào phản hồi vị trí góc dao động Phƣơng pháp kỹ thuật thứ ba phân chia điều khiển thành hai phần: điều khiển chống dao động điều khiển bám (tracking) Bộ điều khiển tracking đƣợc thực nhiều phƣơng pháp nhƣ: điều khiển PD (Proportional-Derivative) Henry thực 1999 Masoud thực 2000, điều khiển Fuzzy Yang thực 1996 Bộ điều khiển chống dao động đƣợc đƣợc Henry (1999) Masoud (2000) phƣơng pháp phản hồi vị trí Điều khiển Fuzzy đƣợc thực Nalley Trabia vào năm 1994  Năm 2011 anh Hoan có dụng thuật toán GA chỉnh PID để điều khiển cần trục tháp , phƣơng pháp dụng giải thuật GA dựa vào thông số hệ thống chạy giải thuật tìm PID cho hệ thống  Trong đề tài này, học viên dụng PID neural áp dụng điều khiển hệ cần trục tháp Trang Hình 1.1: Hình ảnh cần trục tháp thực tế 1.2 Mục tiêu đề tài Mục tiêu đề tài nàylà thiết kếbộ điều khiểnđể điều khiển cho cần trục tháp Bộ điều khiểnđƣợc thiết kế đểgiữ cân tảichống dao động Dùng giải thuật neural để chỉnh thông số PID cho hệ thống Thuật toán đƣợc thực mô hình cần trục tháp thực 1.3 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài Thiết kế thi công mô hình hệ thống cần trục tháp Dùng giải thuật neural để lựa chọn điều khiển PID Thiết kế giải thuật điều khiển cần trục , tiến hành mô áp dụng lên mô hình Tiến hành chạy thử phân tích đáp ứng hệ thống Trang Giới hạn đề tài thiết kế điều khiển tải cân mô hình cần trục tháp 1.4 Phƣơng pháp tiếp cận đề tài Đề tài đƣợc tiếp cận dựa phƣơng pháp sau: Phƣơng pháp khảo sát tài liệu, tìm hiểu tài liệu liên quan đến đến đề tài nhƣ điều khiển cần trục, điều khiển phi tuyến Phƣơng pháp khảo sát cần trục thực tế mô hình cần trục thƣờng đƣợc sử dụng phòng thí nghiệm Phƣơng pháp thực nghiệm tiến hành xây dựng thuật toán điều khiển chống dao động tải cần trục Trang 1.5 Nội dung đề tài Nội dung phần lại đề tài gồm chƣơng nhƣ sau:  Chương 2: Cơ sở lý thuyết Nội dung chƣơng trình bày bƣớc xây dựng mô hình toán học cần trục tháp đƣợc thiết lập dựa thuộc tính động học Lý thuyết điều khiển PID giải thuật neural  Chương 3: Thuật toán điều khiển cân cần trục tháp Nội dung chƣơng ba trình bày điều khiển PID điều khiển khối xe chạy (trolley) cánh tay xoay tròn (arm) Chọn điều khiển PID dùng giải thuật neural Trình bày kết mô hoạt động cần trục tháp với khác tìm đƣợc từ giải thuật neural  Chương 4: Kết thực nghiệm Trình bày kết thực nghiệm thuật toán PID điều khiển cần trục tháp  Chương 5: Kết luận hướng phát triển đề tài Nội dung chƣơng trình bày tóm tắt kết mà đề tài đạt đƣợc hƣớng phát triển để khắc phục giới hạn nhằm hoàn thiện đề tài tốt Trang Chƣơng 2CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chƣơng giới thiệu sơ lƣợc hệ thống cần trục tháp, trình xây dựng mô hình toán học hệ thống cần trục tháp tuyến tính phi tuyến 2.1 Giới thiệu sơ lƣợc hệ thống cần trục tháp Cần trục tháp hệ thống khí điện tử phi tuyến hoạt động phức tạp Cần trục tháp gồm có phần sau: Chân đế cần trục: giữ cho cần trục đứng thẳng, chịu toàn sức nặng cần trục Thân cần trục: chiều cao cần trục Cánh tay xoay tròn: đƣợc gắn đầu cần trục, bao gồm động cơ, hộp số làm cho cần trục xoay tròn Khối cánh tay xoay tròn bao gồm phần chính: Cánh tay đòn: dài để mở rộng chiều ngang cần trục Xe chạy (trolley): chạy đọc theo cánh tay đòn di chuyển tải Trang Hình 2.1: Mô hình cần trục tháp Phần khí: chân đế cần trục sắt giữ cho cần trục đứng thẳng, phần thân cần trục sắt cao 1.3 m có gắn động DC dùng để điều khiển xoay tròn cánh tay đòn, cảm biến encoder để đo góc 𝜓xoay tròn cánh tayvà cánh tay đòn đƣợc gắn thân cần trục Cánh tay đòn dài 1.2 m đƣợc gắn xe chạy (trolley) chạy dọc theo cánh tay đòn, động DC điều khiển xe chạy, cảm biến encoder để xác định vị trí xe chạy cánh tay đòn đối trọng khối lƣợng 0.3 kg để cân cánh tay đòn Xe chạy đƣợc làm mica chạy dọc theo cánh tay đòn, xe có gắn động DC đƣợc nối với tải sợi dây cáp để nâng tải lên xuống hai cảm biến góc quay (Rotation Angle Sensor Potentionmeter) dùng để đo góc α, β tải Trang Động điều khiển xe chạy, encoder xác định vị trí xe Vị trí xe x Xe chạy Cảm biến góc Động điều khiển trục xoay Góc 𝜓 Hình 2.2: Mô hình cần trục tháp thực Phần điện tử: gồm cảm biến đo vị trí xe, góc xoay cần trục góc dao động tải, mạch khuếch đại công suất mạch điều khiển Trong đề tài học viên sử dụng Bộ mã hóa vòng quay(Rotary Encorder) có độ phân giải cao để đo góc xoay cánh tay đòn vị trí xe Tín hiệu từ Bộ mã hóa vòng quay đƣợc kết nối vào module ngoại vi eQEP(Enhanced Quadrature Encorder Pulse) DSP Tùy thuộc vào tín hiệu từ Bộ mã hóa vòng quay(Rotary Encorder) mà DSP đƣợc lập trình để xuất tín hiệu ngõ điều khiển động DC Servo qua mạch khuếch đại công suất Để đo góc dao động tải, học viên chọn cảm biến góc quay (Rotation Angle Sensor Potentionmeter) tín hiệu đƣợc kết nối vào ADCIN DSP để đọc giá trị góc tải Chƣơng trình: chƣơng trình điều khiển cần trục tháp học viên không viết trực tiếp Code Composer Studio mà kết hợp với Matlab2012bthôngqua thƣ viện Target Support Package TC2 để tận dụng hàm tính toán mạnh có sẵn Matlab Ƣu điểm cách viết đơn giản, tiết kiệm thời gian nhƣợc điểm chƣơng trình nặng không tối ƣu 2.2 Mô hình hóa cần trục tháp Trang Hệ thống cần trục tháp bao gồm tải có khối lƣợng m, đƣợc nối với dây dẫn có chiều dài L dao động tự góc α, β, xe chạy có khối lƣợng M chạy dọc theo cánh tay đòn vị trí xe chạy cánh tay đòn x, cần trục xoay với góc 𝜓 Hệ trục tọa độ cần trục đƣợc thể hình 2.3 x α β 𝜓 Hình 2.3: Hệ trục tọa độ cần trục Tải quay tròn xung quanh trục tháp góc 3600 Theo phƣơng trình Euler-Lagrange, ta có:  L  d   q   L  Q dt q Và L=T-V (2.2.0) L: hàm Lagrange T: động Trang S K L 0 [...]... mô hình toán học cần trục tháp đƣợc thiết lập dựa trên các thuộc tính động học Lý thuyết điều khiển PID và giải thuật neural  Chương 3: Thuật toán điều khiển cân bằng cần trục tháp Nội dung chƣơng ba trình bày bộ điều khiển PID điều khiển khối xe chạy (trolley) và cánh tay xoay tròn (arm) Chọn bộ điều khiển PID dùng giải thuật neural Trình bày các kết quả mô phỏng hoạt động cần trục tháp với các bộ... tìm bộ PID cho hệ thống  Trong đề tài này, học viên sự dụng bộ PID neural áp dụng điều khiển hệ cần trục tháp Trang 2 Hình 1.1: Hình ảnh cần trục tháp trong thực tế 1.2 Mục tiêu của đề tài Mục tiêu chính của đề tài nàylà thiết kếbộ điều khiển ể điều khiển cho cần trục tháp Bộ điều khiển ƣợc thiết kế đểgiữ cân bằng tảichống dao động Dùng giải thuật neural để chỉnh thông số PID cho hệ thống Thuật toán... hình cần trục tháp thực 1.3 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài Thiết kế và thi công mô hình hệ thống cần trục tháp Dùng giải thuật neural để lựa chọn bộ điều khiển PID Thiết kế giải thuật điều khiển cần trục , tiến hành mô phỏng và áp dụng lên trên mô hình Tiến hành chạy thử và phân tích đáp ứng của hệ thống Trang 3 Giới hạn của đề tài chỉ thiết kế và điều khiển tải cân bằng trên mô hình cần trục tháp. .. thống cần trục tháp, quá trình xây dựng mô hình toán học của hệ thống cần trục tháp tuyến tính và phi tuyến 2.1 Giới thiệu sơ lƣợc về hệ thống cần trục tháp Cần trục tháp là một hệ thống cơ khí điện tử phi tuyến hoạt động phức tạp Cần trục tháp cơ bản gồm có 3 phần chính sau: Chân đế cần trục: giữ cho cần trục ứng thẳng, chịu toàn bộ sức nặng trên cần trục Thân cần trục: là chiều cao của cần trục Cánh... 2000, điều khiển Fuzzy của Yang thực hiện 1996 Bộ điều khiển chống dao động cũng đƣợc đƣợc Henry (1999) và Masoud (2000) bằng phƣơng pháp phản hồi vị trí Điều khiển bằng Fuzzy cũng đƣợc thực hiện bởi Nalley và Trabia vào năm 1994  Năm 2011 anh Hoan có sự dụng thuật toán GA chỉnh bộ PID để điều khiển cần trục tháp , phƣơng pháp này sự dụng giải thuật GA và dựa vào thông số hệ thống chạy giải thuật. .. Phƣơng pháp khảo sát tài liệu, tìm hiểu các tài liệu liên quan đến đến đề tài nhƣ điều khiển cần trục, điều khiển phi tuyến Phƣơng pháp khảo sát các cần trục thực tế và các mô hình cần trục thƣờng đƣợc sử dụng trong phòng thí nghiệm Phƣơng pháp thực nghiệm tiến hành xây dựng các thuật toán điều khiển chống dao động tải trên cần trục Trang 4 1.5 Nội dung đề tài Nội dung phần còn lại của đề tài gồm các chƣơng... tròn: đƣợc gắn trên đầu cần trục, bao gồm động cơ, hộp số làm cho cần trục xoay tròn Khối cánh tay xoay tròn bao gồm 2 phần chính: Cánh tay đòn: một thanh dài để mở rộng chiều ngang cần trục Xe chạy (trolley): chạy đọc theo cánh tay đòn và di chuyển tải Trang 6 Hình 2.1: Mô hình cần trục tháp Phần cơ khí: chân đế cần trục bằng sắt giữ cho cần trục ứng thẳng, phần thân cần trục bằng sắt cao 1.3 m có... giữa bộ điều khiển và ngõ Trang 1 vào của hệ thống, điều này làm khó khăn cho ngƣời điều khiển Cách thứ ba, Balachandran thực hiện 1999, thêm một bộ giảm sóc cơ khí vào cấu trúc của cần trục Để thực hiện phƣơng pháp này cần xem xét lại số lƣợng nguồn, để làm điều này thì không thực tế  Phƣơng pháp điều khiển loại bỏ vòng lặp, điều khiển tự động đƣợc thực hiện bằng nhiều kỹ thuật khác nhau Kỹ thuật thứ... động nhỏ nhất Quỹ đạo đạt đƣợc bằng kỹ thuật biên dạng ngõ vào hoặc điều khiển tối ƣu Phƣơng pháp kỹ thuật thứ hai, dựa vào phản hồi vị trí và góc dao động Phƣơng pháp kỹ thuật thứ ba phân chia bộ điều khiển thành hai phần: bộ điều khiển chống dao động và bộ điều khiển bám (tracking) Bộ điều khiển tracking đã đƣợc thực hiện bằng nhiều phƣơng pháp nhƣ: bộ điều khiển PD (Proportional-Derivative) của... điều khiển cho điều khiển cần trục tháp tự động Điều khiển cần trục đƣợc chia làm năm bƣớc: kẹp giữ (gripping) vật cần di chuyển, nâng lên, di chuyển, hạ xuống, thả ra Trong đó bƣớc di chuyển vật cần phải chống dao động trên tải, phụ thuộc nhiều tham số chiều dài dây cáp, tải trọng Do đó làm sao để cho tải luôn giữ đƣợc cân bằng trong khi di chuyển tải là yếu tố quan trọng để điều khiển cần trục Vấn đề