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基于T-S模型的六自由度悬浮平台控制策略的研究

谭骏  
【摘要】:本文以六自由度U-T型悬浮平台为研究对象。针对悬浮平台在悬浮时受到扰动出现位置偏差,以及运动时受到扰动后出现耦合偏差的特点,提出了模糊控制和交叉解耦控制的方法,从而提高了悬浮平台的稳定性和快速性。首先,归纳总结了电磁回路的基本原理。结合工作原理,分析了U-T型悬浮平台磁路结构,定子动子之间的参数关系。在此基础上,搭建了理想状态下悬浮平台的数学模型。并对悬浮平台系统进行了分析,并通过Matlab仿真分析,验证所提方法的正确性。其次,由于悬浮平台在六自由度有悬浮和运动两种不同的状态。针对悬浮平台不同的状态,本文分别提出基于T-S模型的模糊控制器和交叉解耦控制器两种方案。Z轴方向主要影响悬浮平台的悬浮状态。受到扰动时,系统悬浮会产生严重的偏差。对此现象,采用了基于T-S模型的模糊控制作为Z轴的控制方法。悬浮平台在X-Y平面主要影响悬浮平台的运动状态。T形动子是由三个悬浮点连接的,在外界的干扰下,悬浮气隙的参数会发生改变从而产生耦合现象。导致悬浮平台运动的速度发生变化。对此现象,采用交叉解耦控制作为X-Y平面的控制方法。最后,Proteus软件是一个大型的仿真软件,并指出系统仿真软件发展的趋势。硬件设计主要体现在单片机系统、输入输出装置等电路模块上,软件设计主要着重在PC机及MCU的程序编写上。通过Proteus仿真对结果进行了验证。


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