Luận văn này đã xây hình được mô hình toán học cho hệ thống cầu trục hoạt động trong không gian với việc sử dụng chuyển vị của tải trong hệ tọa độ suy rộng của phương trình Euler-Lagrange. Trên cơ sở mô hình toán học đó, bộ điều khiển LQR được sử dụng để khử dao động của cầu trục và tính ổn định của hệ thống được chứng minh bằng phương pháp Lyapunov. Bộ điều khiển đã đảm bảo được các mục tiêu sau cho hệ thống cầu trục: (i) Di chuyển xe đầy đến vị trí mong muốn, (ii) khử
dao động của tải trong suốt quá trình di chuyển của xe đẩy. Tính hiệu quả của hệ
thống khử dao động có tích hợp vision đã được kiểm nghiệm trong mô phỏng số
cũng như chạy thực nghiệm trên mô hình thí nghiệm.
Tuy nhiên mô hình toán học được xây dựng trong luận văn này đã xem tải như là một chất điểm có khối lượng tập trung nên không xem xét đến vấn đề xoay quanh trục thẳng đứng của tải. Đồng thời việc sử dụng Kinnect camera để nhận biết chuyển vị của tải là không thực tế trong môi trường công nghiệp. Hướng phát triễn tiếp theo của đề tài này sẽ là việc tập trung khắc phục dao động xoay quanh trục thẳng đứng của tải cũng như việc sử dụng stereo camera để nhận biết vị trí của tải với tầm hoạt động xa hơn, độ phân giải cao hơn và tốc độ thu nhận hình ảnh nhanh hơn.
Luận văn thạc sĩ HV: Trương Vân Hạo
Trang 46
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC
Luận văn thạc sĩ HV: Trương Vân Hạo
Trang 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Ngô Quang Hiếu, Điều khiển chống lắc hệ cần cẩu container có bù ma sát, Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Khoa họ Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 29 (2013): 8-14
[2] Hoàn thiện công nghệ chế tạo và đưa vào sử dụng cần trục chân đế sức nâng 120 tấn. Chủ nhiệm đề tài: Chu Thế Hưng. Cơ quan chủ trì: Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, 2004.
[3] Nghiên cứu thiết kế, lựa chọn công nghệ chế tạo và lắp ráp cần trục container cầu cảng. Cơ quan chủ trì: Công ty vận tải dầu khí Việt Nam, 2001.
[4] V. V. Nguyen, Nghiên cứu thực nghiệm xác định các thông số cơ bản của bộ công tác khoan cọc nhồi lắp trên cần trục bánh xích, Tạp chí Giao thông vận tải, 2013.
[5] H. P. Thai, Nghiên cứu tích hợp cần trục cơ sở với búa rung thuỷ lực 70 tấn chế
tạo tại Việt Nam, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, 2013.
[6] T. M. Nguyen, T. V. Nguyen, Nghiên cứu tính toán sự phụ thuộc độ ổn định của thân cần trục tháp vào một số thông số kết cấu, Tạp chí Giao thông Vận Tải, 2012.
[7] G. K. Bui, H. H. Tran, Khảo sát động lực học cần trục tự hành dẫn động điện khi nâng vật từ nền, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, 2010.
[8] L. H. Nguyen, Sự thay đổi của tải trọng động trong hệ thống dây cáp của cơ cấu nâng cần trục nổi, Tạp chí Giao thông Vận Tải, 2002.
[9] H. A. Nguyen, Nghiên cứu nâng cao độ chính xác hệ điều khiển chuyển động cần trục trong bốc xếp hàng hóa và lắp ráp thiết bị sử dụng bộ điều khiển mờ, Tạp chí Giao thông Vận Tải, 200
[10] Hideki Kawai & Young Bok Kim & Yong Woon Choi, Anti-sway system with image sensor for container cranes, Journal of Mechanical Science and Technology 23 (2009) 2757~2765
[11] B. Balachandran, Y.-Y. Lee, A mechanical filter concept for control of nonlinear crane-load oscillation, Journal of Sound and Vibration Vol. 228 No.3 1999 pp. 651-682.
Luận văn thạc sĩ HV: Trương Vân Hạo
Trang 48
[12] D. Kim, W. Singhose, Performance studies of human operators driving double- pendulum bridge cranes, Control Engineering Practice Vol. 18 No. 3 2010 pp. 567- 576.
[13] K. C. C. Peng, W. Singhose, P. Bhaumik, Using machine vision and hand- motion control to improve crane operator performance, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics—Part A: Systems and
Humans Vol. 42 No. 6 2012 pp. 1496-1503.
[14] Y. Fang, W. E. Dixon, D. M. Dawson, E. Zergeroglu, Nonlinear coupling control laws for an underactuated overhead crane system, IEEE/ASME
Transactions on Mechatronics Vol. 8 No. 3 2003 pp. 418-423.
[15] Y.-S. Kim, H. Shim, H. Yoshihara, N. Fujioka, H. Kasahara, A new vision- sensorless anti-sway control system for container cranes, the Proceedings of Industry Applications Conference, Salt Lake City, USA, 2003,
pp. 262-269.
[16] C.-S. Kim, K.-S. Hong, K.-S, Boundary control of container cranes the
perspective of controlling anaxially moving string system, International Journal of Control, Automation, and Systems Vol. 7 No. 3 2009
pp. 437-445.
[17] D. Chwa, Nonlinear tracking control of 3-D overhead cranes against the initial swing angle and the variation of payload weight, IEEE Transactions on Control Systems Technology Vol. 17 No. 4 2009 pp. 876-883.
[18] N. Sun, Y. Fang, Nonlinear tracking control of underactuated cranes with load transferring and lowering: Theory and experimentation, Automatica Vol. 50 No. 9 2014 pp. 2350–2357.
[19] Smart Crane Anti-Sway Crane,
http://www.smartcrane.com/SmartCrane/Welcome.html.
[20] TMEIC, https://www.tmeic.com/
03-03-2015 17:47 Trang 7/11
[21] Microview & LinZhi Image, http://www.mvlz.com/.
[22] H. Kawai, Y. B. Kim, Y. W. Choi, Anti-sway system with image sensor for
Luận văn thạc sĩ HV: Trương Vân Hạo
Trang 49
container cranes, Journal of Mechanical Science and Technology Vol. 23 No. 10 2009 pp. 2757-2765.
[23] P. Hyla, J. Szpytko, Vision method for rope angle swing measurement for overhead travelling cranes –validation approach, Activities of Transport Telematics Vol. 395 2013 pp. 370-377.
[24] Hoàn thiện công nghệ chế tạo và đưa vào sử dụng cần trục chân đế sức nâng 120 tấn. Chủ nhiệm đề tài: Chu Thế Hưng. Cơ quan chủ trì: Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, 2004.
[25] Jacques Piriou, Anti-Sway: controlling the swaying of the load, January 2010 [26] Yong-Seok Kim & Keum-Shik Hong & Seung-Ki Sul, Anti-Sway Control of Container Cranes: Inclinometer, Observer, and State Feedback, International Journal of Control, Automation, and Systems, vol. 2, no. 4, pp. 435-449, Dec 2004 [27] Opencv library document, http://docs.opencv.org/
[28] Trương Quốc Toàn, Thiết kế bộ điều khiển thích nghi phi tuyến cho cầu trục có
3 bậc tự do, Luận văn Thạc Sĩ, Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM, Viet Nam, 30/11/2012