資源描述：
《平面一級(jí)倒立擺的滑?？刂蒲芯?pdf》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、第3期機(jī)械設(shè)計(jì)與制造2011年3月MachineryDesign&Manufacture133文章編號(hào)：1001—3997(2011)03—0133—03平面一級(jí)倒立擺的滑?？刂蒲芯磕究追矅鴦㈠a林鐘延志(五邑大學(xué)機(jī)電工程系，江門529020)(信息產(chǎn)業(yè)電子十一設(shè)計(jì)研究院愛德工程有限公司，成都610021)ResearchonslidingmodecontrolofplanarsingleinvertedpendulumKONGFan—guoI,LIUXi-lin1,ZHONGTing-zhi(Dept．ofMechatronics，WuyiUniversity，Jiangmen5
2、29020，China)(2EDRIChengduEDEngineeringCo．，LTD，Chengdu610021，China)【摘要】應(yīng)用滑模變結(jié)構(gòu)理論對(duì)平面一級(jí)倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)擺控制進(jìn)行了研究。在介紹平面一級(jí)倒立擺線性化模型的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化控制理論設(shè)計(jì)了滑?？刂破鞯那袚Q函數(shù)s(x)使滑動(dòng)模態(tài)漸近穩(wěn)定且滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)具有良好品質(zhì)；設(shè)計(jì)了滑模控制器的控制律u±(x)使被控系統(tǒng)滿足到達(dá)條件并削弱控制過程中的抖振。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，擺桿可以很長(zhǎng)時(shí)間豎直不倒，并且系統(tǒng)具有較強(qiáng)的魯棒性，在施加一定干擾的情況下，系統(tǒng)可以很快回到平衡位置。關(guān)鍵詞：平面一級(jí)倒立擺；滑?？刂疲恢笖?shù)趨近律【Abs
3、tract】hmakesastudyoftheapplicationofslidingmodetheoryinstabilizingcontrolofplanarsingleinvertedpendulu~Onthebasisofintroducingthelinearizingmodeloftheplanarsingleinvertedpen-dulum．switchingfunctions(x)oftheslidingmodecontrollerWasdesignedbyoptimalcontroltheorySOthattheslidingmodeWasasymptotic
4、allystableandtheslidingmotionhadgD0d—guy．c0n￡roflawu±(x)oftheslidingmodecontrollerWasalsodesignedbyusingIndexreachinglawSOthatthecontrolledsystemSatisfiedthereachingconditionandthebufetingincontrolprocessWasweaken．Simulationandexperimentalresuhstshowthatthependulumc肌balanceforlongtime，andthes
5、ystemhasstrongrobustnesswhichismc僦g“cklyre“regilibrmp。s。ner6Papplieds。medistur6覦c8．tKeywords：Planarsingleinvertedpendulum；Slidingmodecontrol；Indexreachinglawk一+-+-+-+一+-+一+-+一+·+··十一+·+--4-·+“+一+·-+”+·+”+一+“+-+·+一+··+··+-·—-+一”+·+·+-·—·+一··+-—-+一·+”—-+一-中圖分類號(hào)：TH16，TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1引言2平面一級(jí)倒立擺的動(dòng)力學(xué)模
6、型倒立擺系統(tǒng)是一種典型的高階次、多變量、強(qiáng)耦合且絕對(duì)不平面一級(jí)倒立擺系統(tǒng)一般包括倒立擺本體、電控箱及裝有穩(wěn)定的非線性系統(tǒng)，對(duì)其控制的效果可以非常直觀地體現(xiàn)控制理運(yùn)動(dòng)控制卡的普通Pc三大部分。其中，倒立擺本體又包括XY二論的有效性和優(yōu)缺點(diǎn)，因而對(duì)其控制的方法在航空航天、機(jī)器人維數(shù)控工作平臺(tái)、兩自由度球關(guān)節(jié)和擺桿組件，在忽略空氣阻力控制和一般工業(yè)過程中都有著良好的借鑒作用。滑?？刂谱鳛橐灰约澳Σ恋群?，可以將其簡(jiǎn)化成由平面運(yùn)動(dòng)小車和勻質(zhì)擺桿組種控制系統(tǒng)的綜合方法，無論對(duì)于線性還是非線性系統(tǒng)均有普遍成，如圖1所示。的適用性，并且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、魯棒性和抗干擾能力。因采用拉格朗日方程法推
7、導(dǎo)平面一級(jí)倒立擺系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模此，基于倒立擺機(jī)理的變結(jié)構(gòu)控制方法的研究具有重要的理論意型，并將其在平衡點(diǎn)附近進(jìn)行線性化，得到系統(tǒng)的狀態(tài)方程為：義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。001000吾00001000吾式中-'X，y—數(shù)控工作平臺(tái)沿X、Y方向的位移；ct，B—擺桿繞、l，軸的轉(zhuǎn)角；f=0．275m—擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心到其質(zhì)心的距離；g一圖1平面一級(jí)倒立擺簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖重力加速度。★來稿日期：2010--05—20★基金項(xiàng)目：廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(06029824)134孔凡國等：平面一級(jí)倒立擺
