非線性系統(tǒng)觀測器設計及其在倒立擺控制中的應用研究.pdf

1、在實際工程中,非線性現象是普遍存在的,隨著非線性控制理論的發(fā)展,非線性控制系統(tǒng)的研究已經得出了不少結論.在非線性控制中,當控制所需狀態(tài)反饋量無法通過直接測量得到,或者難于得到時,就需要重構系統(tǒng)狀態(tài),因此非線性觀測器的設計與應用一直是非線性控制中的一個重要環(huán)節(jié).倒立擺系統(tǒng)是典型的非線性、強耦合、多變量和自然不穩(wěn)定的系統(tǒng).在控制過程中,它能有效地反映諸如可鎮(zhèn)定性、魯棒性、隨動性以及跟蹤等許多控制中的關鍵問題,是檢驗各種控制理論的理想模型.圍

2、繞這一系統(tǒng),進行了反饋線性化控制及基于非線性觀測器的穩(wěn)定設計.圍繞倒立擺這一系統(tǒng),本文首先介紹了一、二、三級倒立擺的結構以及通用數學及仿真模型,分析了倒立擺實際系統(tǒng)中的非線性因素.在第三章中使用反饋線性化實現了對倒立擺的控制,接下來的第四章給出了非線性觀測器目前的發(fā)展狀況,就目前較為成熟的幾種非線性觀測器技術,給出了仿真范例及仿真結果的分析比較,并給出了一級倒立擺的基于線性觀測器和非線性觀測器的比較結果和二級倒立擺的基于觀測器的滑?？刂?/p>