球桿系統(tǒng)的控制與擾動補(bǔ)償.pdf

1、 本文采用Lagrange方法，從能量的角度對球桿實驗系統(tǒng)進(jìn)行了建模，得到非線性對象模型，又采用Lagrange線性化方法對對象進(jìn)行線性化，這樣就得到了線性理論能夠應(yīng)用的線性模型。但對象的輸出中只含有兩個狀態(tài)變量(球的位置和桿的傾斜角度)是可測的。而對象本身是四階模型，另外兩個狀態(tài)變量(球的速度和桿的角速度)只能通過設(shè)計降階觀測器來獲得。 為了補(bǔ)償擾動信號，文中提出了兩種使用較為廣泛的補(bǔ)償方法，分別是擾動觀測器補(bǔ)償法和逆動態(tài)補(bǔ)償法

2、。 擾動觀測器補(bǔ)償法，是通過分析擾動信號，將擾動信號作為被控對象的一個狀態(tài)，從而形成擴(kuò)展的被控對象。通過設(shè)計擴(kuò)展被控對象的降階觀測器，觀測出擾動，取負(fù)號后加到系統(tǒng)上，從而實現(xiàn)對擾動的補(bǔ)償。 文中還將擾動補(bǔ)償與積分控制進(jìn)行對比，指出擾動觀測器與積分控制是等價的，都能夠?qū)崿F(xiàn)無靜差補(bǔ)償，且狀態(tài)反饋系數(shù)之間存在確定的對應(yīng)關(guān)系。 逆動態(tài)擾動補(bǔ)償，是利用系統(tǒng)的逆模型來實現(xiàn)的。將系統(tǒng)的輸出通過逆模型后，得到的信號中含有控制量和擾動