学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

分离镜系统的滑模变结构控制及抖振抑制

作　者: 吴振远
导　师: 冯汝鹏
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 分离镜伺服系统 线性控制 滑模变结构控制 线性连续准滑模控制 抖振抑制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 51次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文所研究的分离镜伺服系统是红外目标/干扰模拟器的重要组成部分。红外目标/干扰模拟器在红外制导仿真实验中为红外导引头提供红外目标源和系统中的干扰信号,其中分离镜的转动能使目标光路和干扰光路分离,从而模拟系统中的干扰信号。但分离镜系统因自身偏心及外部摩擦的影响受到很大扰动,因此控制分离镜系统使其稳定运行,对于保证整个红外制导仿真实验系统的仿真精度和提高实验结果的置信度具有重要意义。本文采用线性控制理论和滑模变结构控制理论对分离镜伺服系统以及系统中存在的扰动问题设计了控制器并进行了实验和仿真研究。针对滑模变结构控制中存在的抖振现象,采用线性连续准滑模控制方法进行了抖振的抑制研究,给出了仿真研究结果。首先,本文在参阅大量国内外文献基础上,阐述了国内外红外制导半实物仿真技术的发展历程和技术成果。介绍了变结构控制理论的发展历史、研究方向和研究现状。综述了国内外在抖振的抑制消除方面的研究成果。其次,详尽介绍了分离镜伺服系统的结构和性能指标,分离镜伺服系统各主要元件的选取及各项参数,利用机理分析方法建立了分离镜伺服系统的数学模型。然后,采用经典线性控制理论对分离镜伺服系统进行了校正设计。通过测试实验和仿真,结果表明设计满足指标要求。接着,对分离镜伺服系统的滑模变结构控制方法进行了深入研究。首先介绍了变结构控制的基本原理以及基本概念,利用极点配置和指数趋近律方法设计滑模变结构控制器,采用饱和函数与指数趋近律相结合的方法削弱抖振。仿真结果表明,滑模变结构控制方法使分离镜伺服系统具有更高的跟踪性能和更强的鲁棒性。最后,运用线性连续准滑模控制方法对变结构系统中的抖振现象进行了专门研究。仿真结果表明,线性连续准滑模控制方法能有效抑制甚至消除滑模变结构控制中的抖振现象,使分离镜伺服系统的运行性能得到很大提高。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-21
  1.1 课题背景及研究意义  9-10
  1.2 红外制导仿真技术的发展及研究现状  10-11
  1.3 滑模变结构控制的发展历史  11-12
  1.4 滑模变结构控制理论的研究方向及研究现状  12-19
    1.4.1 抖振问题研究  12-15
    1.4.2 滑模面设计  15-16
    1.4.3 离散系统滑模变结构控制  16-17
    1.4.4 滑模变结构控制与其他控制理论相结合的研究  17-18
    1.4.5 滑模变结构控制的应用  18-19
  1.5 论文的主要研究内容  19-21
第2章 分离镜伺服系统的结构和数学模型  21-28
  2.1 分离镜系统的机械结构  21-22
  2.2 分离镜系统的性能指标  22
  2.3 分离镜系统主要元部件的选择  22-24
  2.4 分离镜系统的数学模型  24-27
    2.4.1 分离镜的数学模型  24-25
    2.4.2 电机的传递函数  25-26
    2.4.3 摩擦模型  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第3章 分离镜伺服系统的线性控制方法  28-36
  3.1 引言  28
  3.2 分离镜控制系统设计  28-32
    3.2.1 速度环控制器的设计  29-30
    3.2.2 位置环控制器的设计  30-32
  3.3 系统仿真结果  32-35
  3.4 本章小结  35-36
第4章 分离镜伺服系统的滑模变结构控制  36-50
  4.1 引言  36
  4.2 滑模变结构控制原理  36-41
    4.2.1 滑模变结构控制基本概念  36-39
    4.2.2 滑模变结构控制器的设计  39-41
    4.2.3 滑模变结构控制的抖振问题  41
  4.3 分离镜伺服系统滑模变结构控制器设计  41-44
    4.3.1 切换函数设计  43
    4.3.2 控制律设计  43-44
  4.4 系统仿真结果  44-49
  4.5 本章小结  49-50
第5章 分离镜伺服系统的准滑模控制  50-60
  5.1 引言  50
  5.2 准滑动模态控制  50-52
  5.3 线性连续准滑动模态控制  52-54
  5.4 线性连续准滑动模态控制器设计  54-56
  5.5 系统仿真结果  56-59
  5.6 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-69
攻读学位期间发表的学术论文  69-71
致谢  71

相似论文

  1. 基于无源性的控制及其在磁悬浮系统中的应用,TP13
  2. 再入弹头的移动质心控制方法研究,TJ765.23
  3. 有源电力滤波器及其在配电网中的应用,TN713.8
  4. 风电与抽水蓄能互联系统稳定与控制,TV743
  5. 并联型先导控制电液伺服阀的数学模型及控制算法研究,TH137.52
  6. 反演法在小灵巧炸弹BTT控制器设计中的应用研究,TJ414
  7. 视频小卫星姿态控制技术研究,V448.2
  8. 直驱式滚筒洗衣机驱动控制系统设计及实现,TM925.33
  9. 基于基元空间的非线性系统控制方法研究,TP13
  10. 网络遥操作机器人系统模糊变结构控制研究,TP242
  11. 具无界时滞算子的控制系统的时滞半群范数连续性及鲁棒能控性,O231
  12. 非线性控制在电液位置伺服系统中的应用研究,TM921.541
  13. 基于扰动模型的矩阵变换器—永磁同步电机系统滑模控制,TM341
  14. 基于现代内点非线性规划的同步发电机励磁控制研究,TM341
  15. 挠性卫星姿态机动变结构神经网络控制方法研究,V448.22
  16. 无轴系统同步控制的研究,TS803.6
  17. 基于快速终端滑模的永磁同步电机直接转矩控制,TM341
  18. 基于模型参考自适应的永磁同步电机无速度传感器控制系统的设计,TM341
  19. LF钢包精炼炉电极控制应用与改进,TP273
  20. 含风电场的电力系统电压/无功控制策略研究,TM761.1

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
© 2012 www.xueweilunwen.com