本文關鍵詞：基于模型參考自適應控制的轉臺控制技術研究

  更多相關文章： 伺服轉臺 模型參考自適應控制 Lyapunov穩(wěn)定性理論 Popov超穩(wěn)定性理論

【摘要】：本文從對國內外研究現(xiàn)狀的介紹開始,針對國內伺服轉臺控制系統(tǒng)跟蹤精度與跟蹤速度不足的問題,提出使用自適應控制的方法對伺服轉臺進行控制。隨后簡要介紹了伺服轉臺控制系統(tǒng)的內部結構以及直流電機的調速方法,并通過計算推導,得出了轉臺的數(shù)學模型。為了體現(xiàn)自適應控制系統(tǒng)的優(yōu)點,文中首先采用頻率特性法設計了伺服轉臺的雙閉環(huán)控制系統(tǒng),并通過Matlab仿真軟件,繪制了控制系統(tǒng)的開環(huán)bode圖和單位階躍響應圖,通過分析,能夠看出該系統(tǒng)可以穩(wěn)定工作,然而系統(tǒng)的準確性和快速性方面還有不足,同時只能針對單一對象進行控制,無法解決隨機性和非線性等問題。接下來,針對傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的不足之處,文中提出分別基于Lyapunov穩(wěn)定性理論和Popov超穩(wěn)定性理論設計兩種自適應控制器的設計方案。通過對仿真結果的分析,可以看出,基于Lyapunov理論的自適應控制器,在控制精度和速度方面有了一定的提高,同時,對于系統(tǒng)輸入和被控對象的變化也具有良好的適應性。而基于Popov理論的自適應控制器不僅在上述各方面性能良好,同時,當參考模型發(fā)生改變時,該控制系統(tǒng)依然能夠很好的完成跟蹤控制。
【關鍵詞】：伺服轉臺 模型參考自適應控制 Lyapunov穩(wěn)定性理論 Popov超穩(wěn)定性理論
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM921.54
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 本課題的研究意義及背景8-10
• 1.1.1 本課題的研究意義8
• 1.1.2 本課題的研究背景8-10
• 1.2 本課題的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外轉臺研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的主要內容及總體安排13-15
• 第二章 伺服轉臺控制系統(tǒng)15-31
• 2.1 前言15
• 2.2 直流電機調速15-20
• 2.2.1 直流脈寬調速的優(yōu)點16-17
• 2.2.2 脈寬調制變換17-20
• 2.2.3 單極式PWM功放20
• 2.2.4 受限單極式PWM功放20
• 2.3 伺服轉臺控制系統(tǒng)的精度20-23
• 2.4 數(shù)學模型的建立23-30
• 2.4.1 速度回路設計25-27
• 2.4.2 位置回路設計27-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第三章 基于Lyapunov理論的自適應控制器設計31-40
• 3.1 前言31-32
• 3.2 Lyapunov穩(wěn)定性理論32-34
• 3.2.1 Lyapunov穩(wěn)定性理論基本概念32-33
• 3.2.2 Lyapunov間接法的相關定理33-34
• 3.3 基于Lyapunov的自適應控制律推導34-36
• 3.4 Lyapunov控制系統(tǒng)仿真實驗36-38
• 3.4.1 輸入為單位階躍信號控制的仿真結果37
• 3.4.2 輸入為正弦信號控制系統(tǒng)的仿真結果37-38
• 3.5 本章小結38-40
• 第四章 基于Popov超穩(wěn)定性理論的自適應控制器設計40-55
• 4.1 前言40
• 4.2 Popov超穩(wěn)定性設計理論基礎40-44
• 4.2.1 正實函數(shù)及其性質40-41
• 4.2.1.1 實函數(shù)的正實性40-41
• 4.2.1.2 關于正實矩陣和嚴格正實矩陣的定義41
• 4.2.2 Kalman·Jakopovic·Popov正實引理41-42
• 4.2.3 正定積分核和正動態(tài)系統(tǒng)的相關計算與設計42-43
• 4.2.4 Popov超穩(wěn)定性理論43-44
• 4.3 控制系統(tǒng)設計44-49
• 4.3.1 構造控制器44-45
• 4.3.2 自適應模型跟隨控制律45-49
• 4.4 Popov控制系統(tǒng)仿真實驗49-54
• 4.4.1 輸入為單位階躍信號控制系統(tǒng)的仿真結果50-52
• 4.4.2 輸入為正弦信號控制系統(tǒng)的仿真結果52-54
• 4.5 本章小結54-55
• 第五章 結論分析與前景展望55-56
• 5.1 結論分析55
• 5.2 前景展望55-56
• 參考文獻56-58
• 附錄58-62
• 作者簡介及科研成果62-63
• 致謝63

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本文編號：1052337