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龙图腾网获悉山东建筑大学申请的专利一种双桥式起重装备的动力学模型建模方法及控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120317023B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510787413.7，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种双桥式起重装备的动力学模型建模方法及控制方法是由刘存根;栾硕;刘晓平;何为凯;张锐;马国辉;王瑞国;张朝阳设计研发完成，并于2025-06-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种双桥式起重装备的动力学模型建模方法及控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于起重装备控制技术领域，具体涉及一种双桥式起重装备的动力学模型建模方法及控制方法，通过拉格朗日方法构建五自由度双桥式起重机的动力学方程，构建台车Ⅰ和台车Ⅱ在平行于桥架方向和竖直方向分别存在的几何约束关系，结合动力学方程和几何约束关系，构建双桥式起重机的动力学模型，将动力学模型变换为通用模型；基于通用模型，将实际位置与期望位置的差构建第一个误差函数第一个误差函数，基于第一个误差函数构建虚拟控制器；基于虚拟控制器构建第二个误差函数，基于第一个误差函数、虚拟控制器和第二个误差函数构造实际控制器。本技术方案通过两台车之间的约束关系将系统进行了整体建模，建模时考虑了吊钩的质量，奇异问题得到解决。

本发明授权一种双桥式起重装备的动力学模型建模方法及控制方法在权利要求书中公布了：1.一种双桥式起重装备的控制方法，其特征是：基于双桥式起重机的动力学模型，包括步骤SB1-SB5； 双桥式起重机的动力学模型的建模方法包括如下步骤： 步骤SA1：通过拉格朗日方法构建五自由度双桥式起重机的动力学方程； 步骤SA2：构建台车Ⅰ和台车Ⅱ在平行于桥架方向和竖直方向分别存在的几何约束关系； 步骤SA3：结合步骤SA1中的五自由度双桥式起重机的动力学方程和步骤SA2中的几何约束关系，构建双桥式起重机的动力学模型； 步骤SA1中，所述五自由度双桥式起重机的动力学方程为： （1）； 其中，是系统的状态向量，代表时间，和分别是关于时间的一阶导数和二阶导数；表示台车Ⅰ的实际位移，表示台车Ⅱ的实际位移，和分别表示缆绳Ⅰ和缆绳Ⅱ平行于桥架方向的摆角；表示负载的倾斜角； 是系统阻尼矢量，且；和分别是台车Ⅰ和台车Ⅱ运动时的摩擦系数，和是缆绳Ⅰ和缆绳Ⅱ在平行于桥架方向摆动时与空气的摩擦系数，是负载在平行于桥架方向倾斜时与空气的摩擦系数；和分别表示台车Ⅰ和台车Ⅱ的移动速度，和分别表示缆绳Ⅰ和缆绳Ⅱ在平行于桥架方向摆角摆动的速度，是负载在平行于桥架方向的倾斜角变化的速度； 是控制输入向量；和分别表示台车Ⅰ和台车Ⅱ的驱动力； 是重力矩阵，且； 台车Ⅰ和台车Ⅱ的质量均为，吊钩Ⅰ和吊钩Ⅱ的质量均为，负载的质量为，缆绳Ⅰ和缆绳Ⅱ的长度均为；是重力常数； 是惯性矩阵，是向心-科氏力矩阵； 步骤SA2中，所述台车Ⅰ和台车Ⅱ在平行于桥架方向和竖直方向分别存在的几何约束关系为： （2）； （3）； 其中，代表负载与缆绳Ⅰ的连接点Ⅰ和负载与缆绳Ⅱ的连接点Ⅱ之间的距离； 步骤SA3中，所述双桥式起重机的动力学模型为： （4）； 其中，，， ，，，； 为约束矩阵，且 ； 还包括步骤SA4：将步骤SA3构建的双桥式起重机的动力学模型变换为通用模型： 记：； ； 则式（4）可以写成 （5）； 式（4）可变换为如下形式的通用模型： （6）； 其中，； 为系统矩阵； 表示控制系统的力，和分别表示台车Ⅰ和台车Ⅱ的驱动力，y是系统实际输出； 步骤SB1：基于通用模型式（6），构建第一个误差函数： （7）； 其中，为实际位置向量，和可以通过位置传感器获取；为期望位置向量；分别代表台车Ⅰ和台车Ⅱ的期望位置； 步骤SB2：定义控制参数矩阵，结合台车Ⅰ和台车Ⅱ的期望速度、第一个误差函数和控制参数矩阵，构建虚拟控制器： （8）； 其中，，均为正常数； ，分别表示台车Ⅰ和台车Ⅱ的期望速度； 步骤SB3：结合虚拟控制器，构建第二个误差函数： （9）； 其中，； 步骤SB4：定义控制参数矩阵，结合第一个误差函数、控制参数矩阵、虚拟控制器、第二个误差函数和控制参数矩阵，构造实际控制器： （10）； 其中，，均为正常数； ，和分别表示台车Ⅰ和台车Ⅱ的期望位移加速度； 步骤SB5：通过极点配置的方法获得控制参数矩阵和控制参数矩阵； 步骤SB5中，通过下式获取： ； ； ； ； 其中，是的主导极点，，，为台车Ⅰ的期望调节时间，；是的主导极点，，,为台车Ⅱ的期望调节时间，。

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