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位置/速率伺服系统的自适应鲁棒控制方法研究
作 者: 陶瑞超
导 师: 杨亚非
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 控制科学与工程
关键词: 位置/速率伺服系统 自适应鲁棒控制 齿槽力
分类号: TP273.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 85次
引 用: 1次
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内容摘要
随着计算机等技术的飞速发展使得位置/速率伺服系统的应用越来越广泛,相应的对于位置/速率伺服系统的性能要求也就越来越高,因此研究位置/速率伺服系统的性能具有深远的意义。本文以位置/速率伺服系统为研究对象,以提高伺服系统的性能为目的。为了能够实现位置/速率伺服系统的高精确控制,首先要研究影响伺服系统性能的主要因素,然后分析这些因素对系统性能的影响并建立了相应的模型。通过建立伺服系统的被控对象模型,设计自适应鲁棒控制器对伺服系统中的影响因素进行补偿,通过仿真验证自适应鲁棒控制器的性能。本论文的主要内容如下:1.介绍位置/速率伺服系统研究现状,分析了影响伺服系统性能的主要因素,主要介绍摩擦力以及齿槽力的研究现状并建立了对应的模型。以自适应鲁棒为控制算法,基于DSP实现系统的硬件设计,完成了系统的控制方案和实现方案设计。2.研究了自适应鲁棒控制算法,针对参数不确定的非线性系统,根据伺服系统应用中可能存在的问题,介绍了传统自适应鲁棒控制算法,直接自适应鲁棒控制算法和期望补偿自适应鲁棒控制算法,通过仿真验证了自适应鲁棒的控制性能,并与传统PID控制的性能进行了对比。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 第1章 绪论 8-15 1.1 课题背景与意义 8 1.2 伺服系统研究现状 8-13 1.2.1 位置/速率伺服系统中扰动因素分析 9-11 1.2.2 伺服系统控制算法的研究 11-12 1.2.3 伺服控制系统的实现 12-13 1.3 论文研究内容及章节安排 13-15 第2章 位置/速率伺服系统被控对象模型的建立 15-32 2.1 引言 15 2.2 位置/速率伺服系统方案 15-24 2.2.1 伺服系统硬件结构设计 15-24 2.2.2 位置/速率伺服系统控制结构 24 2.3 位置/速率伺服系统性能的主要影响因素 24-26 2.3.1 非线性摩擦 25 2.3.2 齿槽力 25-26 2.4 被控对象模型分析及建立 26-31 2.4.1 非线性摩擦模型的建立 26-28 2.4.2 齿槽力模型的建立 28-30 2.4.3 被控对象模型的建立 30-31 2.5 本章小节 31-32 第3章 自适应鲁棒控制理论基础 32-46 3.1 引言 32 3.2 自适应鲁棒控制的基本原理 32-44 3.2.1 自适应控制 33-38 3.2.2 确定性鲁棒控制 38-41 3.2.3 自适应鲁棒控制分析 41-44 3.3 本章小结 44-46 第4章 基于直接自适应鲁棒控制方法的位置/速率伺服系统设计 46-54 4.1 引言 46 4.2 直接自适应鲁棒控制介绍 46-47 4.3 基于光滑投影的直接自适应鲁棒控制 47-50 4.4 基于非光滑投影的直接自适应鲁棒控制 50-53 4.5 本章小结 53-54 第5章 基于带有期望的补偿自适应鲁棒控制方法位置/速率伺服系统设计 54-63 5.1 引言 54 5.2 带有期望补偿的自适应鲁棒控制方法 54-57 5.3 期望补偿自适应鲁棒控制器设计 57-59 5.4 带有期望补偿的自适应鲁棒控制性能分析 59-61 5.5 本章小结 61-63 结论 63-64 参考文献 64-68 攻读学位期间发表的学术论文 68-70 致谢 70
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统 > 自适应(自整定)控制、自适应控制(自整定)系统
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