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挠性结构的智能控制方法研究

沈佐宁  
【摘要】: 随着挠性结构在空间技术、IT制造领域的广泛应用,其振动控制问题已成为研究热点。但由于挠性结构模型的不确定性,采用传统方法控制挠性结构很难达到满意的控制效果。 针对挠性结构模型的不确定性,本文以一套柔性臂系统为研究对象,讨论了挠性结构的智能控制方法。基于柔性臂系统的动力学模型,对其振动特性进行了分析,在此基础上,设计了模糊-PI双模控制器以及基于特征建模的全系数自适应控制器,并采用平滑滤波、变积分系数及非线性饱和等方法进行控制性能优化。仿真结果表明,在模糊-PI双模控制作用下,系统存在有微小的稳态误差,而基于特征建模的全系数自适应控制器则能兼顾系统的动态和稳态性能,能够很好地抑制由外扰引起的振动,具有很好的智能性和自适应性。 在柔性臂系统实验研究中,利用VB编程实现了基于特征建模的全系数自适应控制,并从实际应用角度对控制算法做了相应的调整,取得了良好的控制效果。实验结果表明所设计的控制器对挠性结构的控制具有良好的自适应能力,控制方法可行、有效。


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