蹺蹺板系統(tǒng)變結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、近年來本質(zhì)不穩(wěn)定系統(tǒng)的控制逐漸在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防等尖端技術(shù)集中的領(lǐng)域廣泛地應(yīng)用。但這種系統(tǒng)一般都具有嚴(yán)重非線性、強(qiáng)耦合、系統(tǒng)參數(shù)難以獲得、對干擾敏感、模型過于復(fù)雜等特點(diǎn)，這對控制來說是非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，目前還沒有比較系統(tǒng)的解決方案。以往多以倒立擺作為試驗(yàn)對象，在研究過程中我們發(fā)現(xiàn)了一種蹺蹺板系統(tǒng)，它具有比倒立擺更復(fù)雜，也更接近實(shí)際應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型。目前國內(nèi)外對該模型的研究還比較少，我們希望通過在蹺蹺板做的一些試驗(yàn)性的工作，能總結(jié)出更為實(shí)用的

2、結(jié)論。 蹺蹺板實(shí)驗(yàn)裝置是一個完整的控制系統(tǒng)。我們首先運(yùn)用拉格朗日方程建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了線性化。然后針對該模型，設(shè)計開發(fā)了參數(shù)辨識實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并在一臺中功率機(jī)電伺服系統(tǒng)上進(jìn)行了參數(shù)辨識實(shí)驗(yàn)，為以后蹺蹺板參數(shù)辨識實(shí)驗(yàn)打下了基礎(chǔ)?？紤]到系統(tǒng)的狀態(tài)可能不完全可測量，設(shè)計了觀測器。最后設(shè)計出了兩種控制器，分別是極點(diǎn)配置控制器和變結(jié)構(gòu)控制器，并通過仿真進(jìn)行了性能比較分析，以及發(fā)現(xiàn)與解決應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題。針對系統(tǒng)的內(nèi)外擾動與變結(jié)構(gòu)