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《哈尔滨工业大学》 2006年
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倒立摆系统的变结构控制方法研究

韩慧媛  
【摘要】: 滑模变结构控制理论以其独特、优异的鲁棒性,对匹配的不确定性、对干扰的完全自适应性等特点一直吸引诸多学者的研究兴趣。它已经成为控制科学的一个重要分支。本文在参考了大量的国内外文献,分析了变结构控制的原理及设计方法。针对直线二级倒立摆系统设计了变结构控制器并进行了仿真和实验。 然而,阻碍滑模变结构控制理论在实际工程中广泛应用的主要原因是滑模控制带来的抖振问题。其具有上述优点都是以抖振为代价的。因此,本文主要针对滑模变结构控制中出现的强烈抖振进行了研究。分析了抖振产生的原因及消除抖振的方法,并采用了准滑模伪变结构方法、指数趋近律的方法以及指数趋近律改进的方法对二级倒立摆进行了削弱抖振设计,实验表明此方法的有效性。 最优控制以其响应速度快,设计简单等优点广泛应用于控制领域。但由于其对干扰的鲁棒性差,而不适用于具有强不确定的系统。因此分析最优控制和变结构控制方法各自的优缺点,将二者有机的结合起来,从仿真效果上看有一定的进步。 针对倒立摆系统中未知不确定性问题,引入相应的自适应估计策略,在线的估计匹配不确定性的大小。根据Lyapunov稳定性定理和相应的合理假设确定控制输入,不仅从理论上证明它的合理性,而且通过倒立摆系统的实验说明了该控制策略的可行性和对抑制干扰的有效性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP273

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 孔凡国;刘锡林;钟廷志;;平面一级倒立摆的滑模控制研究[J];机械设计与制造;2011年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高晓艳;一类具时滞的人机系统的稳定性及分支分析[D];哈尔滨工业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 林岳松;王俊宏;薛安克;;二级倒立摆的简易多PD控制算法[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 张钊;模糊系统的推理及其稳定性分析[D];天津大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 姜辉;二级倒立摆控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 狄艳坤;神经网络技术在倒立摆系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张飞舟,陈伟基,沈程智;拟人智能控制三级倒立摆机理的研究[J];北京航空航天大学学报;1999年02期
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 姚郁,王子才;一类非线性系统的变结构控制问题[J];航空学报;1992年01期
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5 李辉,谢剑英,高卫华;直流调速系统的变结构控制[J];测控技术;1999年12期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 任章;周风歧;徐德民;;一类不稳定线性区间系统的变结构控制镇定[A];第三届全国控制与决策系统学术会议论文集[C];1991年
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7 张丽花;齐晓慧;赵述芳;胡永江;;变结构控制在无人机中的应用研究[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
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中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 冯海波;墙内开花,内外飘香[N];广东科技报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 申宇;滑模变结构控制中抖振的特性研究与抑制[D];西安电子科技大学;2012年
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7 李自强;连续混沌系统的同步问题研究[D];中国海洋大学;2009年
8 赵文杰;不确定非线性系统的变结构控制研究[D];华北电力大学(河北);2005年
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10 朱大昌;基于并联支撑机构的车载雷达天线自动调平系统研究[D];北京交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玮;滑模变结构控制在一类复杂温度对象中的应用研究[D];太原理工大学;2003年
2 余剑锋;变结构控制的双微机励磁调节器研究及其仿真[D];福州大学;2004年
3 曲发义;变结构控制在电动汽车异步电机驱动系统中的应用研究[D];东北林业大学;2003年
4 郁明;变结构控制在汽车电动助力转向系统中的应用研究[D];合肥工业大学;2004年
5 刘峰;连铸结晶器液压伺服振动控制系统研究[D];西安建筑科技大学;2005年
6 解云鹏;冷带轧机厚控系统自适应变结构控制研究[D];燕山大学;2011年
7 姚学科;离散系统变结构控制及其仿真研究[D];广东工业大学;2005年
8 李雨晨;模糊滑模控制方法研究[D];沈阳工业大学;2004年
9 顾宇杰;基于H_2/H_∞混合优化的变结构控制[D];四川大学;2004年
10 李海波;电力作动器伺服控制器的研制[D];西北工业大学;2004年
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