發(fā)布時(shí)間：2023-11-15 17:36

　　板球系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)經(jīng)典的非線性控制對(duì)象,其具有多變量、強(qiáng)耦合、欠驅(qū)動(dòng)等特性。通常被用以驗(yàn)證控制算法的有效性,以及評(píng)判和對(duì)比算法性能的優(yōu)異與否。作為控制理論的典型基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái),板球系統(tǒng)受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注�；谄鋰�(guó)內(nèi)外研究情況可知,板球系統(tǒng)所具有的強(qiáng)耦合、不確定、非線性特性,可以被引申到大量的類(lèi)似工控設(shè)備。這類(lèi)系統(tǒng)本身受到的影響通常是多方面的,如在板球系統(tǒng)中,小球的滾動(dòng)速度、摩擦系數(shù)的大小、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的干擾因素、設(shè)備本身機(jī)械耦合的精密程度等都會(huì)對(duì)板球系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生影響,直接體現(xiàn)在其對(duì)期望軌跡的擬合程度、擬合時(shí)間及跟蹤速度等方面。圍繞該問(wèn)題,本文的主要研究方法及成果如下:(1)板球系統(tǒng)簡(jiǎn)介及其動(dòng)力學(xué)建模:對(duì)板球系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)及受力情況進(jìn)行了分析,介紹了板球系統(tǒng)的機(jī)械組成原理和機(jī)制。基于控制系統(tǒng)分析的前提,結(jié)合板球系統(tǒng)中小球在平板上的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)建立了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型。依據(jù)所建立動(dòng)力學(xué)模型,提出了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)微分方程以及動(dòng)力學(xué)狀態(tài)方程,就方程的線性化化解等問(wèn)題,做了進(jìn)一步的探討和推導(dǎo)。(2)板球系統(tǒng)的模糊PID自整定控制:基于動(dòng)力學(xué)模型驗(yàn)證的需要,及傳統(tǒng)PID控制參數(shù)試湊法的困難...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 論文研究的背景及意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和分析
        1.3.1 板球系統(tǒng)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 板球系統(tǒng)國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的工作內(nèi)容
第二章 板球系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與模型建立
    2.1 引言
    2.2 板球系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)與工作原理
        2.2.1 板球系統(tǒng)硬件物理模型
        2.2.2 板球系統(tǒng)坐標(biāo)系的建立
        2.2.3 板球系統(tǒng)的工作原理
    2.3 板球系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模
        2.3.1 牛頓力學(xué)與拉格朗日力學(xué)
        2.3.2 拉格朗日方程原理
        2.3.3 板球系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)
        2.3.4 板球系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立
    2.4 板球系統(tǒng)模型簡(jiǎn)化
        2.4.1 模型解耦
        2.4.2 板球系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的線性化處理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 板球系統(tǒng)的參數(shù)自整定模糊PID控制
    3.1 引言
    3.2 經(jīng)典PID控制理論
    3.3 模糊控制
        3.3.1 模糊控制概念
        3.3.2 模糊控制優(yōu)缺點(diǎn)及分類(lèi)
        3.3.3 模糊控制系統(tǒng)
    3.4 板球系統(tǒng)的參數(shù)自整定模糊PID控制
        3.4.1 模糊自整定PID控制
        3.4.2 模糊PID自整定控制器設(shè)計(jì)
    3.5 板球系統(tǒng)模糊自整定PID控制仿真及實(shí)驗(yàn)
        3.5.1 仿真結(jié)果
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 板球系統(tǒng)的反演自適應(yīng)動(dòng)態(tài)滑�？刂�
    4.1 引言
    4.2 滑模控制算法
        4.2.1 滑�？刂频幕驹�
        4.2.2 滑�？刂频亩墩駟�(wèn)題
    4.3 反演控制
        4.3.1 反演法概述
        4.3.2 反演法基本思想
        4.3.3 基于反演法的控制器設(shè)計(jì)
    4.4 基于板球系統(tǒng)的反演滑模控制
        4.4.1 控制器設(shè)計(jì)
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)仿真及分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于干擾觀測(cè)器的板球系統(tǒng)非奇異終端滑�？刂蒲芯�
    5.1 引言
    5.2 基于板球系統(tǒng)的非線性干擾觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        5.2.1 干擾觀測(cè)器理論
        5.2.2 非線性干擾觀測(cè)器設(shè)計(jì)
    5.3 基于板球系統(tǒng)非奇異終端滑模控器設(shè)計(jì)
        5.3.1 終端滑模理論
        5.3.2 基于干擾觀測(cè)器的板球系統(tǒng)非奇異終端滑�？刂�
        5.3.3 非奇異終端滑模控制器設(shè)計(jì)
        5.3.4 穩(wěn)定性分析
    5.4 仿真及分析
        5.4.1 仿真結(jié)果
        5.4.2 仿真結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：3864189