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一类二连杆欠驱动系统的动力学分析及控制

宋彦  
【摘要】: 本课题受国家高技术发展计划(863计划)的资助,以一类二连杆欠驱动系统为研究对象;以非线性系统理论、现代控制理论、最优控制为主要理论基础。深入研究了对象的动力学和运动学特性,并针对对象设计了控制算法。 本文首先引入系统数学模型,并分析模型动力学方程的一些基本性质和系统能量变化的基本规律。进而,采用分析平衡点类型的理论方法和构造系统全局相平面图的实验方法,研究了系统开环的动力学和运动学特性。随后,采用基于能量的控制策略,分别采用不同的算法对Acrobot和Pendubot设计了摇起控制器,并分析了吸引区域和摇起过程的动力学和运动学特性。最后,采用基于LQR的方法设计了系统的平衡控制器,并完成了系统的闭环控制。


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