Controle Não Linear Adaptativo de Guindaste Com Elevação/Descida de Carga e Parâmetros Desconhecidos: Design e Experimentos

Para guindastes práticos subatuados, o movimento vertical da carga está sempre envolvido, o que, devido ao acoplamento não linear interno, pode provocar oscilações de carga de maior amplitude, tornando o problema de controle muito mais complicado e desafiador do que no caso de comprimento de corda constante. Além disso, os guindastes sempre sofrem com parâmetros de planta desconhecidos ou incertos, como massa da carga e parâmetros de atrito, além da natureza subatuada, o que torna a compensação gravitacional precisa no caso de elevação/descida vertical da carga impossível e induz erros de posicionamento vertical. Para abordar esses problemas, uma nova abordagem de controle de acoplamento adaptativo é apresentada para guindastes subatuados com elevação/descida de carga sujeita a parâmetros de planta desconhecidos, que alcança posicionamento de carrosseiro rápido e preciso e elevação/descida de carga, bem como eliminação rápida de oscilação da carga. Construímos um novo mecanismo adaptativo para lidar com as incertezas do sistema, que pode identificar com precisão o peso da carga desconhecida. Até onde sabemos, a estratégia apresentada fornece a primeira solução de controle em laço fechado, com análise teórica garantida, para abordar com sucesso o problema de anti-oscilações e posicionamento do guindaste na presença de elevação/descida de carga e parâmetros incertos, com a identificação simultânea do peso da carga como um benefício adicional. O desempenho do sistema de controle projetado é teoricamente garantido por meio de análise semelhante à de Lyapunov e lemas de Barbalat (estendidos). Resultados experimentais e de simulação sugerem a eficácia e o desempenho superior do método proposto para o controle de guindastes ao compará-lo com métodos existentes.