板球系統(tǒng)的反步滑模自適應(yīng)控制.pdf

1、本文是將反步滑模思想作為研究的理論基礎(chǔ)，將板球系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為控制對象，目標(biāo)是控制小球?qū)崿F(xiàn)期望軌跡的跟蹤。板球系統(tǒng)是球桿系統(tǒng)的二維擴(kuò)展，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可檢驗(yàn)控制算法的可行性以及有效性。切實(shí)有效的控制算法在眾多實(shí)際控制領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。因而，本文既有理論上的重大意義，又有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。首先采用拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程對板球系統(tǒng)建立了非線性數(shù)學(xué)模型，并且基于兩種不同的控制變量對模型加以簡化處理，為了提高控制的實(shí)時(shí)性以及防止震蕩現(xiàn)象，選用角度作為

2、控制量，并對簡化后的模型進(jìn)行了必要的修正以及定性分析;將反步法與滑?？刂品椒ǖ膬?yōu)勢相結(jié)合，提出了反步滑?？刂扑惴?由于該方法固定了不確定項(xiàng)的上界，系統(tǒng)可能發(fā)生“抖振”。為了盡量降低“抖振”現(xiàn)象對于系統(tǒng)的不利影響，引入自適應(yīng)思想，提出了反步滑模自適應(yīng)控制算法;為了比較控制效果的優(yōu)劣，設(shè)計(jì)了基于滑模觀測器的反步控制算法，仿真結(jié)果表明:反步滑模自適應(yīng)控制算法對于板球系統(tǒng)的控制誤差更小，軌跡跟蹤更精確，有很好的控制效果。另外，介紹了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬