板球系統(tǒng)（Ball and Plate System）是一種驗證控制、辨識與估計算法有效性的經(jīng)典驗證平臺,可以看作是球桿系統(tǒng)的二維擴展,是一種復(fù)雜的、多變量、欠驅(qū)動的典型非線性控制系統(tǒng)。本課題以深圳元創(chuàng)興科技有限公司生產(chǎn)的一種板球系統(tǒng)為研究對象。由于該板球系統(tǒng)經(jīng)過了長期的使用、機械磨損、器件老化、溫度變化對器件剛性的改變等原因,該系統(tǒng)的控制精度和控制效果有所下降。使系統(tǒng)繼續(xù)作為經(jīng)典的驗證平臺,需要提高該板球系統(tǒng)的控制精度與控制效果,而提高控制精度與效果就需要辨識得到該系統(tǒng)的較高精度模型。本課題將研究利用基于v-gap度量優(yōu)化的辨識方法對該板球系統(tǒng)進行模型辨識研究來獲得系統(tǒng)的高精度模型。圍繞該任務(wù),本課題主要從以下四方面開展研究。第一,為了對板球系統(tǒng)進行辨識研究,首先需要得到板球系統(tǒng)機理模型作為參考。因此,使用拉格朗日方程建立該板球系統(tǒng)的微分方程,在平衡點建立板球系統(tǒng)的線性化模型。然后,依據(jù)此線性模型,使用MATLAB軟件搭建板球系統(tǒng)的仿真模型,分析板球系統(tǒng)機理模型的特性,為板球系統(tǒng)模型的參數(shù)化提供模型依據(jù)。第二,以v-gap度量優(yōu)化辨識方法為基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上開展辨識方法改進研究,提高辨... 

【文章來源】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

元創(chuàng)興公司板球系統(tǒng)

圖 1-1 元創(chuàng)興公司板球系統(tǒng) 圖 1-2 固高公司板球系統(tǒng)在國內(nèi)，板球系統(tǒng)也是一種熱門的實驗平臺，不僅僅有大量的學(xué)校從事板球系統(tǒng)的平臺研究和設(shè)計，如清華大學(xué)、吉林大學(xué)等學(xué)校都研發(fā)出了板球系統(tǒng)實驗平臺，還有公司也在研究板球系統(tǒng)。如圖 1-1 所示，這是一款由深圳的元創(chuàng)興科技有限公司設(shè)計的板球系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用觸摸屏作為獲取小球在平板上位置的傳感器。如圖 1-2 所示板球系統(tǒng)是固高科技科技有限公司的產(chǎn)品，其采用攝像頭來捕捉小球在平板上的位置。其他的公司也在板球系統(tǒng)實驗平臺的開發(fā)領(lǐng)域中涉及，也取得了相當多的研究成果此不做一一介紹。.2.2 v-gap 辨識方法的發(fā)展現(xiàn)狀v-gap度量的發(fā)展分為兩個階段，第一個階段是各個學(xué)者提出了各自定義的gap度量用，第二個階段是由Vinnicombe提出的一種gap度量的發(fā)展與應(yīng)用，這種度量簡稱v-量。在20世紀80年代和90年代，有大量的學(xué)者專家提出了各種不同的模型度量準則。1

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第 2 章 板球系統(tǒng)模型的建立板球系統(tǒng)論是從板球系統(tǒng)的發(fā)展順序，還是對于板球系統(tǒng)的辨識研究和控制器的設(shè)計球系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型都是重中之重且無法避開的環(huán)節(jié)。系統(tǒng)內(nèi)部物理量之間的數(shù)學(xué)模型來表現(xiàn)，而這些物理量之間的關(guān)系對模型辨識與設(shè)計控制器至關(guān)重板球系統(tǒng)的模型十分重要。球系統(tǒng)相較于球桿系統(tǒng)更為復(fù)雜，因此先介紹板球系統(tǒng)實驗總體結(jié)構(gòu)，其詳-1 所示[48]

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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