雙積分系統(tǒng)的魯棒控制及在球-桿系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文研究雙積分系統(tǒng)的控制問題。為提高系統(tǒng)的控制性能及魯棒性,采用魯棒控制方法。論文研究了魯棒H∞控制設(shè)計中的加權(quán)函數(shù)的選取原則,設(shè)計了雙積分系統(tǒng)的魯棒控制器。作為應(yīng)用案例,本文對球-桿系統(tǒng)實施了魯棒控制,實驗結(jié)果表明,文中給出的控制方案是有效可行的。論文的工作具體如下:
　　 (1)對雙積分系統(tǒng)進行魯棒控制研究,重點分析魯棒H∞控制中加權(quán)函數(shù)的選擇原則,給出了加權(quán)函數(shù)的選取公式。采用雙線性變換解決雙積分系統(tǒng)因存在兩個位于虛軸的極

2、點而無法直接進行計算的問題。
　　 (2)在matlab平臺上,基于上述的設(shè)計原則,實現(xiàn)了雙積分系統(tǒng)的魯棒控制器設(shè)計及控制仿真。
　　 (3)分析了球-桿系統(tǒng)的組成,從能量的角度分析了直流電機,并用功率鍵合圖法建立直流電機的數(shù)學(xué)模型。對電機的輸出轉(zhuǎn)角進行了PID控制研究。
　　 (4)采用拉格朗日微分方程方法,從能量的角度分析了球-桿系統(tǒng)的運動機構(gòu),建立其機械部分的數(shù)學(xué)模型。對其非線性模型進行線性化處理,得到了球