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《板球系統(tǒng)的反步滑模自適應(yīng)控制》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文板球系統(tǒng)的反步滑模自適應(yīng)控制BacksteppingslidingmodeadaptivecontrolofBall&PlateSystem學(xué)號(hào):31109037完成日期:2013—05—02大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知,除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外,本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果,也不包含其他已申請學(xué)位或其他用途使用過的成果。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已
2、在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處,本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目:板蘧系統(tǒng)的廈生澧搓自適應(yīng)控劍作者簽名:麥絲遺日期:童!』立年—魚月—乙日大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要本文是將反步滑模思想作為研究的理論基礎(chǔ),將板球系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為控制對象,目標(biāo)是控制小球?qū)崿F(xiàn)期望軌跡的跟蹤。板球系統(tǒng)是球桿系統(tǒng)的二維擴(kuò)展,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可檢驗(yàn)控制算法的可行性以及有效性。切實(shí)有效的控制算法在眾多實(shí)際控制領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。因而,本文既有理論上的重大意義,又有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。首先采用拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程對板球系統(tǒng)建立了非線性數(shù)學(xué)模型,并且基于兩種不同的控制變量
3、對模型加以簡化處理,為了提高控制的實(shí)時(shí)性以及防止震蕩現(xiàn)象,選用角度作為控制量,并對簡化后的模型進(jìn)行了必要的修正以及定性分析;將反步法與滑??刂品椒ǖ膬?yōu)勢相結(jié)合,提出了反步滑??刂扑惴ǎ挥捎谠摲椒ü潭瞬淮_定項(xiàng)的上界,系統(tǒng)可能發(fā)生“抖振”。為了盡量降低“抖振’’現(xiàn)象對于系統(tǒng)的不利影響,引入自適應(yīng)思想,提出了反步滑模自適應(yīng)控制算法;為了比較控制效果的優(yōu)劣,設(shè)計(jì)了基于滑模觀測器的反步控制算法,仿真結(jié)果表明:反步滑模自適應(yīng)控制算法對于板球系統(tǒng)的控制誤差更小,軌跡跟蹤更精確,有很好的控制效果。另外,介紹了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件組成結(jié)構(gòu),給出了兩種控制器對于板球系統(tǒng)的軌跡跟蹤效果圖
4、以及相應(yīng)的結(jié)論。實(shí)物控制結(jié)果也表明:反步滑模自適應(yīng)控制算法更顯優(yōu)越性。關(guān)鍵詞:板球系統(tǒng);軌跡跟蹤;滑模觀測器;反步法;自適應(yīng)板球系統(tǒng)的反步滑模自適應(yīng)控制BacksteppingslidingmodeadaptivecontrolofBall&PlateSystemAbstractThetheorybasisofthepaperistheideaofbacksteppingcontrolandslidingmodecontr01.TheBall&PlateSystemexperimentplatformisselectedasthecontrolobjective
5、inordertoachievecricket’Sdesiredtrajectorytracking,whichisatwo-dimensionalextensionofStem&BallSystem.Theexperimentplatformisagoodtooltotestthefeasibilityandeffectivenessofthecontrolalgorithms.Effectivecontrolalgorithmsplayanimportantroleinmanypracticalcontrolareas.Therefore,thispaper
6、hasboththeoreticalsignificanceandpracticalapplicationvalue.First,LagrangedynamicsequationofthenonlinearmathematicalmodelisestablishedfortheBall&PlateSystem.Themodelissimplifiedbasedontwodifferentcontrolvariables.Inordertoimprovethereal-timeperformanceofcontrolandpreventshockphenomeno
7、n,theangleisselectedasthecontrolvariable,andthesimplifiedmodelismodifiedandqualitativelyanalyzed;Combiningtheadvantagesofthebacksteppingmethodandslidingmodecontrolmethod,thebacksteppingslidingmodecontrolalgorithmisproposed;Duetothefixedupperboundsofuncertaintiesinthemethod,”chaRering
8、”phenomenonm