自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制在直線倒立擺系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、作為控制理論與控制方法有效性驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),倒立擺系統(tǒng)是一個(gè)典型的高階次、多變量、非線性和自然不穩(wěn)定系統(tǒng)的代表。所以,它與控制理論有著千絲萬縷的聯(lián)系以及深厚的淵源。對(duì)它的控制研究既有很深的理論意義,也具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于倒立擺的穩(wěn)定控制研究已進(jìn)入了深刻細(xì)微的程度,包括各種控制方法的涌現(xiàn),和對(duì)各級(jí)倒立擺的各種控制方法。諸如經(jīng)典線性控制、非線性控制和最新的智能控制,研究成果層出不窮。在這樣的研究背景下,要做到對(duì)倒立擺控制

2、方法的創(chuàng)新是有一定的困難的。
　　在解決系統(tǒng)非線性控制問題的背景下,產(chǎn)生了滑模變結(jié)構(gòu)控制理論,它具有很好的快速性和很強(qiáng)的對(duì)外魯棒性。因此,在對(duì)倒立擺的穩(wěn)定控制問題中,滑?？刂凭哂幸欢ǖ膬?yōu)越性。與此同時(shí),滑?？刂埔簿哂幸恍┤秉c(diǎn),比如由于切換控制引起的系統(tǒng)抖振問題,在運(yùn)用滑模控制時(shí)要必須解決。所以,與其他控制方法的結(jié)合,來彌補(bǔ)這些不足是很好的思路。本文工作內(nèi)容以及一些創(chuàng)新要點(diǎn):
　　1、首先分析了倒立擺的結(jié)構(gòu)組成和特性,在此基礎(chǔ)

3、上建立了直線一、二級(jí)倒立擺的數(shù)學(xué)模型,并學(xué)習(xí)了現(xiàn)代控制理論,利用其分析了系統(tǒng)的可控和可觀性。
　　2、滑?？刂凭哂袩o全局魯棒性和抖振現(xiàn)象的特點(diǎn),二者是一對(duì)矛盾。對(duì)此,給出了基于LMI的滑模魯棒狀態(tài)反饋控制,利用線性矩陣不等式優(yōu)化處理,并應(yīng)用于直線一、二級(jí)倒立擺中?？刂菩Ч黠@,系統(tǒng)魯棒性提高,抖振現(xiàn)象也得到改善。
　　3、在模型參考自適應(yīng)控制中,系統(tǒng)參考模型的求取有一定的困難,尤其當(dāng)被控對(duì)象是高階次系統(tǒng)時(shí),人工手動(dòng)湊試的方法