發(fā)布時(shí)間：2022-08-10 13:17

　　在工業(yè)控制領(lǐng)域,Lagrange力學(xué)方法具有優(yōu)秀的模型描述和系統(tǒng)適應(yīng)能力,而新興的模型預(yù)測控制理論則具有良好的控制效果和魯棒性能。因此,二者的結(jié)合設(shè)計(jì)逐漸成為了學(xué)術(shù)界內(nèi)的研究熱點(diǎn),但是相關(guān)的大部分理論研究都處于初級階段,許多研究結(jié)果都不甚成熟。于是,本文針對現(xiàn)代工業(yè)中兩種典型的Lagrange系統(tǒng)展開了模型預(yù)測控制方法的應(yīng)用研究,并且通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的預(yù)測控制方案的可行性和穩(wěn)定性。本文首先由傳統(tǒng)牛頓力學(xué)方法引入了Lagrange力學(xué)方法,說明了Lagrange力學(xué)方法在現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)越性。并且以運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)系為起點(diǎn),由笛卡爾坐標(biāo)系過渡至廣義坐標(biāo)系,推導(dǎo)出了Lagrange力學(xué)系統(tǒng)函數(shù)的一般表達(dá)形式�；诖�,分析了磁流變阻尼器的分?jǐn)?shù)階粘彈特性,建立了具有分?jǐn)?shù)階特性的Lagrange動(dòng)力學(xué)模型;并且研究了柔性機(jī)械臂系統(tǒng)的柔性結(jié)構(gòu)特性,設(shè)計(jì)了具有柔性特征的Lagrange動(dòng)力學(xué)狀態(tài)空間模型,驗(yàn)證了Lagrange力學(xué)建模方法的普適性和實(shí)用性�；诜�?jǐn)?shù)階Lagrange動(dòng)力學(xué)模型的設(shè)計(jì)特點(diǎn),本文引入了分?jǐn)?shù)階微積分的基本概念和相關(guān)特性,通過對比常見的分?jǐn)?shù)階數(shù)值近似策略,本文選擇使... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的分析
        1.2.1 模型預(yù)測控制理論的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 Lagrange力學(xué)系統(tǒng)的研究概述
        1.2.3 分?jǐn)?shù)階微積分控制方法的發(fā)展簡介
    1.3 主要研究內(nèi)容以及章節(jié)安排
第2章 LAGRANGE力學(xué)建模方法
    2.1 引言
    2.2 LAGRANGE力學(xué)建模的總體方案
    2.3 磁流變阻尼器的LAGRANGE動(dòng)力學(xué)模型設(shè)計(jì)
        2.3.1 磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)特性分析
        2.3.2 基于分?jǐn)?shù)階微積分的Lagrange力學(xué)建模
    2.4 柔性機(jī)械臂的LAGRANGE動(dòng)力學(xué)模型建立
        2.4.1 柔性機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)與模態(tài)分析
        2.4.2 Lagrange動(dòng)力學(xué)模型的設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 分?jǐn)?shù)階微積分基本概念及其數(shù)值實(shí)現(xiàn)
    3.1 引言
    3.2 分?jǐn)?shù)階微積分概述
        3.2.1 分?jǐn)?shù)階微積分的常用定義
        3.2.2 分?jǐn)?shù)階微積分的性質(zhì)
    3.3 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)模型的數(shù)值近似方法
        3.3.1 連分展開和插值方法
        3.3.2 曲線擬合/頻率響應(yīng)匹配法
    3.4 磁流變阻尼器振動(dòng)系統(tǒng)分?jǐn)?shù)階模型的近似
    3.5 本章小結(jié)
第4章 磁流變阻尼器的分?jǐn)?shù)階模型預(yù)測控制
    4.1 引言
    4.2 基于分?jǐn)?shù)階微積分的離散模型預(yù)測控制
        4.2.1 建立磁流變阻尼器振動(dòng)系統(tǒng)預(yù)測控制方程
        4.2.2 設(shè)計(jì)并求解Lagrange系統(tǒng)局部最優(yōu)化問題
        4.2.3 實(shí)施預(yù)測控制的滾動(dòng)優(yōu)化和穩(wěn)定性分析
    4.3 數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 無約束的模型預(yù)測控制實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 輸入/輸出受限的模型預(yù)測控制實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于模型預(yù)測的柔性機(jī)械臂振動(dòng)控制
    5.1 引言
    5.2 柔性機(jī)械臂的離散模型預(yù)測控制器設(shè)計(jì)
        5.2.1 離散模型預(yù)測控制方程的建立
        5.2.2 系統(tǒng)優(yōu)化問題的設(shè)計(jì)與求解
        5.2.3 預(yù)測控制方案的滾動(dòng)優(yōu)化和穩(wěn)定性分析
    5.3 數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 柔性機(jī)械臂的預(yù)測控制實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 無約束和系統(tǒng)受限的預(yù)測控制分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3673704