Hybrid multibody dynamics-based model predictive control of suspended blocks for floating cranes in waves
Rattachement africain : kr, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Abstract Block erection using floating cranes requires accurate control of heavy suspended loads under environmental disturbances. This study proposes a hybrid modeling and control framework that integrates a reduced multibody dynamics formulation with disturbance-aware model predictive control (MPC). The crane subsystem is represented using an embedding technique with minimal coordinates, while the block and wire rope subsystem is modeled using a discrete Euler–Lagrange formulation to enforce wire rope length constraints and compute physically consistent constraint forces. Based on this hybrid model, a modified MPC estimates disturbances from prediction errors and incorporates them into the predictive model to enhance robustness in an underactuated setting. The proposed approach enables six-degrees-of-freedom position and orientation control while explicitly handling operational constraints. Numerical case studies demonstrate stable tracking performance and effective constraint enforcement under wave-induced disturbances, indicating the practicality of the framework for block erection operations.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Hybrid multibody dynamics-based model predictive control of suspended blocks for floating cranes in waves
- Date Crossref
- 21/07/2026
- Éditeur
- Oxford University Press (OUP)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Korea Maritime and Ocean University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Seoul National University Department of Naval Architecture and Ocean Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Georgia Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Korea Maritime & Ocean University Division of Naval Architecture and Ocean Systems Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Electrical and Computer Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Korea Maritime and Ocean University, Department of Naval Architecture and Ocean Engineering — Seoul National University et Georgia Institute of Technology, avec 2 autres affiliations.
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