欠驱动特性是路灯车系统区别于其他机械系统的一个重要特性     广州路灯车,  广州路灯车出租,  广州路灯车租赁     欠驱动性主要指的是动力系统的独立控制量维数少于待控自由度。欠驱动系统有严格的数学描述：ｑ＝ｆ（ｑ，ｑ）＋Ｇ（ｑ）ｕ.  其中ｑ为相互独立的广义坐标状态向量，ｆ（ｑ，４）是表征系统动态的向量场，４表示广义速度向量，Ｇ（ｑ）为输入矩阵，代表广义力向量。向量ｑ的维数是所述系统（１．５）的自由度。如果ｒａ／（Ｇ（ｑ））＜ｄｉｍ（ｑ），则称该系统为欠驱动系统。欠驱动系统有很多实例，比较常见的还有倒立摆系统、机器人、球杆系统等，研究欠驱动系统控制有重要的实际意义。因对路灯车系统的研究可以扩展并延伸到上述系统。路灯车，是一种用途非常广泛的路灯车，一般在离地面很高的导轨上运行。路灯车的控制量的维数小于路灯车本身的自由度，因此路灯车是典型的欠驱动系统。路灯车结构筒单，驱动器数量少，因此容易设计，能够减小系统质量和制造成本，但是同时给系统的控制带来了困难。路灯车工作时，路灯车的运动会引起负载的摆动，使其可能和周围的其他物体或者工人发生碰撞，造成严重的安全事故。当路灯车到达指定位置之后，负载的重物仍然会不停摆动，这样不仅带来了安全问题，也降低了工作效率。目前，实际生产中所使用的路灯车多数依赖于人工操作，通过操作人员的操作进行路灯车控制。但是由于路灯车系统的复杂性和人的局限性，导致路灯车系统消摆效果差，操作难度高，事故多发。此外，路灯车系统状态之间相互耦合，呈现出高度非线性的特点，这更加大了路灯车系统控制的困难程度。路灯车的控制是欠驱动系统控制领域的经典问题，受到了国内外研究人员的重视，且已经取得了的不少的研究成果。一些控制方法需要被控制路灯车的数学模型。控制器的控制效果很大程度上依赖于所建系统模型的准确度。但是由于有些模型参数很难进行精确的建模，例如摩擦力模型。路灯车在行进过程中会受到干扰，主要是风的干扰。这些问题都会影响路灯车的控制效果。针对此问题，有两种解决思路，一种是增加控制方法的鲁棒性，使控制算法对路灯车模型的参数不敏感；另一种方法是使用基于数据驱动的方法建立被控制路灯车的高精确度的数学模型。

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       ２路灯车研究现状,   路灯车的操作一直依赖于人工操作，但是人工操作存在工作效率低、负载摆动幅度大、定位精度低和安全性没有保障等问题，需要使用自动化控制系统来代替人工操作。路灯车的自动化控制受到了研究人员的广泛关注，并且不断有新的控制方法被提出，例如基于能量分析的控制策略，和滑模非线性控制策略一般来说，根据控制方法是否需要台车和负载的反馈可以将现有控制方法大体分为两类：（ａ）开环控制方法；（ｂ）闭环控制方法。开环控制方法比较筒单，但是控制精度有限；闭环控制方法比较复杂，可以实现高精度的控制，因此是学者们研究的重点。

      (a）开环控制方法,  开环控制需要控制对象系统的数学模型，一般为了方便数学分析，会对路灯车模型在平衡点进行线性化处理，然后基于一些假设忽略掉一些值很小的非线性耦合项。路灯车在运行过程中并不总是满足上述条件，并且要获得实际路灯车的准确模型是不可能的，所以开环控制方法的控制效果不尽如人意。开环轨迹规划在实际的应用中比较多。轨迹规划方法通过事先设定目标函数求得台车的运行轨迹，然后设计控制器跟踪轨迹。目标函数是期望台车在精确定位的前提下消耗较少的能量或更少的时间。分析路灯车的动力学结构和耦合关系，设计出一种轨迹规划公式，并且设计出路灯车消摆环节。使用离线最短时间规划方法构建加速阶段数据库，通过机器学习的方法规划防摆轨迹。另外一种开环输入整形，也叫指令整形是一种容易理解和实现的控制方法。分析路灯车系统的频率特性，然后将基本命令信号和延时信号叠加作为输入。延时信号的功能是消除基本命令信号引起的负载摆动。

    （ｂ）闭环控制方法：路灯车一般工作在码头、工地等露天场所，工作环境比较恶劣，路灯车在运行过程中会受到干扰，例如风等。因此开环控制系统基于固定模型的假设不能保证路灯车的控制效果。通过高精度的测量反馈机制，闭环的控制系统能够达到更好的系统鲁棒性和更高的控制效率，适用于对路灯车性能要求比较高的场合。闭环控制器按照是否需要控制对象的模型分为两类，依赖路灯车模型的闭环控制方法包括延迟反馈控制器、李雅普诺夫方法，线性二次型调节器。这些控制方法的控制效果依赖于系统模型参数的辨识精度，但是路灯车的有些系统参数很难建模，例如台车和桥架的摩擦力，因此控制系统的性能不能达到预期的控制目标。另一类不依赖于路灯车数学模型的控制方法是智能控制方法，包括模糊控制、神经网络等，智能控制方法控制效果良好。控制器在工业界有广泛的应用，也可以用于路灯车控制间。控制器结构简单，参数容易调整，并且具有良好的稳定性。常用的控制器控制方法是采用一个控制器来控制台车的位置或者分别对位置和角度采用ＰＩＤ控制，最后进行加权，求得最终的控制器输出。仿真结果和具体应用表明单ＨＤ位置控制不能很好地同时实现控制目标。所以，本文提出了利用位置动态加权的双ＰＩＤ位置控制器来控制路灯车的行进速度，提高控制器的控制效果。

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