欠驅(qū)動系統(tǒng)是指獨立控制輸入維數(shù)小于自由度的系統(tǒng)。與全驅(qū)動系統(tǒng)相比,在相同自由度下,欠驅(qū)動系統(tǒng)具有更少的執(zhí)行器使得其機械機構(gòu)更加簡單、質(zhì)量更輕、能耗更小、日常維護更加方便,在軍事、工業(yè)以及航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于控制器要兼顧足驅(qū)動部分和無驅(qū)動部分的穩(wěn)定性,欠驅(qū)動系統(tǒng)的控制問題一直是控制領(lǐng)域極具挑戰(zhàn)性的難題。此外,欠驅(qū)動系統(tǒng)具有的非線性、強耦合等特點進一步增加了控制難度。對于欠驅(qū)動系統(tǒng)控制的研究不僅可以改善欠驅(qū)動系統(tǒng)性能,提高生產(chǎn)效率,而且能夠有力地推動控制理論的發(fā)展,具有重大的理論研究意義和實際應(yīng)用價值。本文將多連桿欠驅(qū)動海上起重機系統(tǒng)和運動受限的欠驅(qū)動四旋翼無人機系統(tǒng)作為研究對象,對海上起重機防擺和升沉補償控制以及四旋翼無人機的軌跡跟蹤控制開展深入研究。近些年來,盡管針對海上起重機和四旋翼無人機兩種不同類型的欠驅(qū)動系統(tǒng)控制的研究已經(jīng)取得了相當(dāng)豐富的成果,但是仍存在以下不足:(1)在負(fù)載入水之前的海上起重機定位防擺控制中,大部分現(xiàn)有研究將吊鉤-纜繩-負(fù)載視為單擺系統(tǒng),但是當(dāng)?shù)蹉^質(zhì)量較大不能忽略或者負(fù)載體積較大時,吊鉤-纜繩-負(fù)載會呈現(xiàn)明顯的二級擺特性,現(xiàn)有基于單擺模型的控制方...

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多連桿欠驅(qū)動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 運動受限的欠驅(qū)動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 現(xiàn)存問題分析
    1.3 本文主要內(nèi)容介紹及章節(jié)安排
第二章 帶有輸入約束的二級擺型海上起重機定位防擺控制
    2.1 引言
    2.2 非線性局部有界控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析
        2.2.1 二級擺型海上起重機動力學(xué)模型
        2.2.2 非線性局部有界控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析
        2.2.3 仿真結(jié)果及分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 帶有執(zhí)行器非線性特性的海上起重機主動升沉補償控制
    3.1 引言
    3.2 基于自抗擾及等效有界模型預(yù)測控制的主動升沉補償控制
        3.2.1 水下負(fù)載受力分析及運動方程建立
        3.2.2 級聯(lián)跟蹤控制器設(shè)計
        3.2.3 仿真實驗結(jié)果
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于擾動觀測器的四旋翼無人機自適應(yīng)反步滑�？刂品椒ㄔO(shè)計
    4.1 引言
    4.2 四旋翼無人機運動學(xué)及動力學(xué)模型分析
        4.2.1 運動學(xué)模型
        4.2.2 動力學(xué)模型
    4.3 四旋翼無人機自適應(yīng)反步滑�？刂撇呗栽O(shè)計
        4.3.1 外環(huán)位置軌跡跟蹤控制器設(shè)計
        4.3.2 內(nèi)環(huán)姿態(tài)軌跡自適應(yīng)跟蹤控制器設(shè)計
        4.3.3 仿真實驗及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 帶有時變未知模型參數(shù)的四旋翼無人機軌跡跟蹤控制方法設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 四旋翼無人機模型分析及跟蹤控制器設(shè)計
        5.2.1 動力學(xué)模型分析及控制目標(biāo)制定
        5.2.2 魯棒軌跡跟蹤控制策略設(shè)計
    5.3 仿真實驗結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
博士期間的學(xué)術(shù)成果
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3841369