直線倒立擺的變結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制研究.pdf

1、直線倒立擺是我國(guó)高?？刂茖?shí)驗(yàn)室里的經(jīng)典設(shè)備，對(duì)這樣一個(gè)多變量、高度非線性、強(qiáng)耦合的自然不穩(wěn)定系統(tǒng)所進(jìn)行的穩(wěn)定控制性能研究，既有著重要的理論意義，又有很實(shí)際的工程實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制具有獨(dú)特的魯棒性能以及對(duì)匹配不確定性和外干擾的完全適應(yīng)性等特點(diǎn)，本文在掌握滑模變結(jié)構(gòu)控制理論的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，理論聯(lián)系實(shí)際，將滑模變結(jié)構(gòu)控制理論分別應(yīng)用于一級(jí)和二級(jí)直線倒立擺中，對(duì)小車和擺桿進(jìn)行了穩(wěn)定控制和實(shí)時(shí)控制的相關(guān)研究。
　　針對(duì)一

2、級(jí)直線倒立擺系統(tǒng)，應(yīng)用基于符號(hào)函數(shù)的指數(shù)趨近律變結(jié)構(gòu)控制方法，仿真結(jié)果中出現(xiàn)了劇烈抖振問題。引入飽和函數(shù)對(duì)變結(jié)構(gòu)控制器加以改進(jìn)，結(jié)果表明，采用飽和函數(shù)的控制律雖能有效地削弱系統(tǒng)抖振，提高了系統(tǒng)的控制品質(zhì)，但其魯棒性能不強(qiáng)。在直線倒立擺控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)上將這兩種控制方案編寫C-MEX文件S-Function程序，均成功地實(shí)現(xiàn)了一級(jí)倒立擺系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)控制。
　　分別將指數(shù)趨近律的滑模變結(jié)構(gòu)控制、基于飽和函數(shù)和連續(xù)函數(shù)的準(zhǔn)滑模變結(jié)構(gòu)