二級倒立擺系統(tǒng)變結(jié)構(gòu)控制方法的研究.pdf

1、本文研究了一個(gè)直線二級倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定控制問題，其應(yīng)用背景為火箭、導(dǎo)彈等發(fā)射前的穩(wěn)定性控制模型。本文在參考了大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)，分析了變結(jié)構(gòu)控制的原理及設(shè)計(jì)方法。采取了對外界干擾及參數(shù)攝動具有較強(qiáng)魯棒性的滑模變結(jié)構(gòu)控制理論。
　　介紹了變結(jié)構(gòu)控制的基本概念及基本問題，然后分析了其對外界干擾和參數(shù)攝動的不變性。建立了二級倒立擺系統(tǒng)的動力學(xué)數(shù)學(xué)模型，在平衡點(diǎn)線性化得到了簡化模型。針對直線二級倒立擺系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于極點(diǎn)配置的變結(jié)構(gòu)控制器并進(jìn)

2、行了仿真實(shí)驗(yàn)。
　　本文主要針對滑模變結(jié)構(gòu)控制中出現(xiàn)的強(qiáng)烈抖振進(jìn)行了研究。分析了抖振產(chǎn)生的原因及消除抖振的方法，并采用了準(zhǔn)滑模偽變結(jié)構(gòu)方法、指數(shù)趨近律的方法以及指數(shù)趨近律改進(jìn)的方法對二級倒立擺變結(jié)構(gòu)控制進(jìn)行了削弱抖振設(shè)計(jì)。同時(shí)對變結(jié)構(gòu)控制律中包含的符號函數(shù)項(xiàng)，采取了用飽和函數(shù)來代替的方法以盡可能地抑制變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所帶來的抖振。對二級倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了對二級倒立擺系統(tǒng)的平衡控制。又進(jìn)一步地對加入了系統(tǒng)參數(shù)攝動的二