板球系统的反步滑模自适应控制

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1、专业学位硕士学位论文板球系统的反步滑模自适应控制BacksteppingslidingmodeadaptivecontrolofBall&PlateSystem学号：31109037完成日期：2013—05—02大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已

2、在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：板蘧系统的厦生澧搓自适应控剑作者签名：麦丝遗日期：童!』立年—鱼月—乙日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要本文是将反步滑模思想作为研究的理论基础，将板球系统实验平台作为控制对象，目标是控制小球实现期望轨迹的跟踪。板球系统是球杆系统的二维扩展，实验平台可检验控制算法的可行性以及有效性。切实有效的控制算法在众多实际控制领域中发挥着重要的作用。因而，本文既有理论上的重大意义，又有实际的应用价值。首先采用拉格朗日动力学方程对板球系统建立了非线性数学模型，并且基于两种不同的控制变量

3、对模型加以简化处理，为了提高控制的实时性以及防止震荡现象，选用角度作为控制量，并对简化后的模型进行了必要的修正以及定性分析；将反步法与滑模控制方法的优势相结合，提出了反步滑模控制算法；由于该方法固定了不确定项的上界，系统可能发生“抖振”。为了尽量降低“抖振’’现象对于系统的不利影响，引入自适应思想，提出了反步滑模自适应控制算法；为了比较控制效果的优劣，设计了基于滑模观测器的反步控制算法，仿真结果表明：反步滑模自适应控制算法对于板球系统的控制误差更小，轨迹跟踪更精确，有很好的控制效果。另外，介绍了实验平台的硬件组成结构，给出了两种控制器对于板球系统的轨迹跟踪效果图

4、以及相应的结论。实物控制结果也表明：反步滑模自适应控制算法更显优越性。关键词：板球系统；轨迹跟踪；滑模观测器；反步法；自适应板球系统的反步滑模自适应控制BacksteppingslidingmodeadaptivecontrolofBall&PlateSystemAbstractThetheorybasisofthepaperistheideaofbacksteppingcontrolandslidingmodecontr01．TheBall&PlateSystemexperimentplatformisselectedasthecontrolobjective

5、inordertoachievecricket’Sdesiredtrajectorytracking，whichisatwo-dimensionalextensionofStem&BallSystem．Theexperimentplatformisagoodtooltotestthefeasibilityandeffectivenessofthecontrolalgorithms．Effectivecontrolalgorithmsplayanimportantroleinmanypracticalcontrolareas．Therefore，thispaper

6、hasboththeoreticalsignificanceandpracticalapplicationvalue．First，LagrangedynamicsequationofthenonlinearmathematicalmodelisestablishedfortheBall&PlateSystem．Themodelissimplifiedbasedontwodifferentcontrolvariables．Inordertoimprovethereal-timeperformanceofcontrolandpreventshockphenomeno

7、n，theangleisselectedasthecontrolvariable，andthesimplifiedmodelismodifiedandqualitativelyanalyzed；Combiningtheadvantagesofthebacksteppingmethodandslidingmodecontrolmethod，thebacksteppingslidingmodecontrolalgorithmisproposed；Duetothefixedupperboundsofuncertaintiesinthemethod，”chaRering

8、”phenomenonm