本文關(guān)鍵詞：一類(lèi)非平衡負(fù)載系統(tǒng)的自抗擾控制

  更多相關(guān)文章： 周期性擾動(dòng) 線性自抗擾控制 頻域分析 參數(shù)辨識(shí) 無(wú)擾切換

【摘要】：空中可見(jiàn)光相機(jī)對(duì)地面目標(biāo)成像因其具有較高的民用、軍事價(jià)值,而日益受到眾多學(xué)者和工程師的重視。為了獲取更大范圍的圖像,非平衡負(fù)載像面掃描系統(tǒng)采用凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相機(jī)動(dòng)態(tài)掃描。相機(jī)圖像傳感器在勻速段成像,勻速段轉(zhuǎn)動(dòng)越平穩(wěn),相機(jī)成像質(zhì)量越高,拼接效果越好。然而,凸輪及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)重力分量作用到電機(jī)軸上,對(duì)電機(jī)產(chǎn)生周期性擾動(dòng),影響穩(wěn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。為此,需要研究控制方法來(lái)抑制周期性擾動(dòng)對(duì)電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的影響,本文則采用自抗擾控制技術(shù)。 首先,建立非平衡負(fù)載系統(tǒng)模型,分析其擾動(dòng)的基本形式。然后,介紹自抗擾控制器的基本結(jié)構(gòu)。其次,針對(duì)n階被控對(duì)象設(shè)計(jì)n階自抗擾控制器并推導(dǎo)其傳遞函數(shù)。針對(duì)二階線性自抗擾控制器,在頻域研究其控制參數(shù)變化對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的影響,并對(duì)其魯棒性進(jìn)行探究。再次,系統(tǒng)輸出含有測(cè)量噪聲導(dǎo)致參數(shù)辨識(shí)不準(zhǔn)確,針對(duì)此問(wèn)題提出一種新的參數(shù)辨識(shí)方法,將其應(yīng)用到自抗擾控制輸入增益辨識(shí)中。最后,針對(duì)該非平衡像面掃描系統(tǒng),研究了擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器中添加擾動(dòng)信息的自抗擾控制,無(wú)擾切換控制以及降階自抗擾控制。 仿真表明,擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器中加入擾動(dòng)信息越充分,相應(yīng)的自抗擾控制效果越好；無(wú)擾切換控制避免了擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器峰值對(duì)控制的影響,且切換前后輸出平滑過(guò)渡；在控制性能一致的情況下,降階擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的觀測(cè)帶寬更小,噪聲影響更小。
【關(guān)鍵詞】：周期性擾動(dòng) 線性自抗擾控制 頻域分析 參數(shù)辨識(shí) 無(wú)擾切換
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V245.6;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 符號(hào)說(shuō)明12-14
• 第1章 緒論14-24
• 1.1 課題來(lái)源及研究意義14-15
• 1.2 研究方法15-16
• 1.3 自抗擾控制概述16-21
• 1.3.1 跟蹤微分器研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.3 非線性狀態(tài)誤差反饋研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)和貢獻(xiàn)21-24
• 第2章 像面掃描系統(tǒng)分析與建模24-32
• 2.1 凸輪機(jī)構(gòu)分析24-25
• 2.2 電機(jī)軸上的負(fù)載力矩25-28
• 2.3 數(shù)學(xué)模型28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 自抗擾控制32-44
• 3.1 跟蹤微分器32-35
• 3.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器35-39
• 3.2.1 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器形式36-38
• 3.2.2 觀測(cè)器誤差分析38-39
• 3.3 誤差反饋39-40
• 3.4 仿真算例40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第4章 線性自抗擾控制44-60
• 4.1 線性自抗擾控制器設(shè)計(jì)44-48
• 4.1.1 二階線性自抗擾控制器設(shè)計(jì)46-47
• 4.1.2 二階降階自抗擾控制器設(shè)計(jì)47-48
• 4.2 線性自抗擾控制傳遞函數(shù)48-49
• 4.3 頻域分析49-53
• 4.4 參數(shù)b辨識(shí)研究53-56
• 4.4.1 參數(shù)辨識(shí)方法53-55
• 4.4.2 參數(shù)辨識(shí)仿真研究55-56
• 4.5 魯棒性56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 第5章 自抗擾控制對(duì)比研究60-72
• 5.1 ESO中嵌入模型信息對(duì)控制的影響60-65
• 5.1.1 ε=0°的情況60-62
• 5.1.2 ε≠0°的情況62-64
• 5.1.3 ESO中是否加入擾動(dòng)信息對(duì)帶寬的影響64-65
• 5.2 基于自抗擾控制的無(wú)擾切換控制65-68
• 5.3 降階自抗擾控制68-71
• 5.3.1 降階自抗擾控制與線性自抗擾控制性能對(duì)比68-69
• 5.3.2 降階自抗擾控制對(duì)觀測(cè)器帶寬的影響69-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 第6章 總結(jié)與展望72-76
• 6.1 主要工作與貢獻(xiàn)72-73
• 6.2 研究前景展望73
• 6.3 研究心得體會(huì)73-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 附錄A 公式推導(dǎo)82-86
• 附錄B 表格86-90
• 致謝90-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及研究成果92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：628252