基于参数辨识的舵机系统控制方法的分析与验证

发布时间：2023-08-02 19:26

　　电动舵机系统作为飞行器、潜艇、汽车等运动系统的方向控制机构,其控制性能直接影响被控对象的动静态特性。然而电动伺服系统的控制性能受到例如摩擦、间隙以及元器件老化等不确定因素的影响。为了解决基于伺服系统数学模型控制器设计中参数不确定性的问题从而提高运动控制系统的控制精度和控制速度,因此本论文在系统辨识理论的基础上研究伺服系统控制方法。论文首先对系统辨识的国内外发展状况和伺服系统控制方法进行了阐述分析和研究,通过分析电动舵机的机械结构传动的工作原理建立了舵机数学模型用于伺服系统控制器设计;然后,对于伺服控制中被控对象的控制器设计时数学模型的参数很难精确获得的困难,研究了参数辨识的经典方法,同时设计了智能优化辨识算法来进行参数优化;最后,设计了基于改进优化算法辨识的舵机系统模型的有限时间伺服系统控制器(Finite Time Servo Control,FTSC),通过ADAMS和Simulink构建的联合仿真实验将FTSC与现有的控制策略进行了对比实验。与此同时,一方面为了验证辨识策略和控制策略的实际有效性需要构建舵机自动化测试设备从而为伺服控制系统提供可靠的数据保证,因此设计了基于虚拟仪器...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
    1.1 课题背景
    1.2 系统辨识和控制策略的研究
        1.2.1 系统辨识的研究现状
        1.2.2 控制策略的研究现状
        1.2.3 系统辨识与控制策略的应用
    1.3 论文的研究内容及安排
2.舵机系统模型与辨识方法
    2.1 引言
    2.2 舵机系统模型
    2.3 舵机辨识算法
        2.3.1 相关法辨识
        2.3.2 递推最小二乘法
        2.3.3 改进自适应遗传算法
        2.3.4 改进粒子群算法
    2.4 本章小结
3.基于有限时间伺服控制器设计
    3.1 引言
    3.2 有限时间基本引理
    3.3 控制器设计及系统稳定性分析
    3.4 基于ADAMS/MATLAB联合仿真
    3.5 本章小结
4.基于虚拟仪器技术的测控系统设计
    4.1 引言
    4.2 虚拟仪器技术综述
    4.3 系统硬件设计
        4.3.1 组合绝对式编码器
        4.3.2 多功能采集卡的选择
        4.3.3 调理控制电路
    4.4 系统软件设计
        4.4.1 基于LabWindows/CVI系统软件设计
        4.4.2 基于VC++系统软件设计
    4.5 本章小结
5.实验验证与分析
    5.1 引言
    5.2参数辨识实验
    5.3 控制器验证
    5.4 本章小结
6.总结与展望
    6.1 论文研究总结
    6.2 目前存在的问题与工作展望
参考文献
读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3838406