球桿系統(tǒng)的控制與擾動(dòng)補(bǔ)償.pdf

1、 本文采用Lagrange方法，從能量的角度對(duì)球桿實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了建模，得到非線性對(duì)象模型，又采用Lagrange線性化方法對(duì)對(duì)象進(jìn)行線性化，這樣就得到了線性理論能夠應(yīng)用的線性模型。但對(duì)象的輸出中只含有兩個(gè)狀態(tài)變量(球的位置和桿的傾斜角度)是可測(cè)的。而對(duì)象本身是四階模型，另外兩個(gè)狀態(tài)變量(球的速度和桿的角速度)只能通過(guò)設(shè)計(jì)降階觀測(cè)器來(lái)獲得。 為了補(bǔ)償擾動(dòng)信號(hào)，文中提出了兩種使用較為廣泛的補(bǔ)償方法，分別是擾動(dòng)觀測(cè)器補(bǔ)償法和逆動(dòng)態(tài)補(bǔ)償法

2、。 擾動(dòng)觀測(cè)器補(bǔ)償法，是通過(guò)分析擾動(dòng)信號(hào)，將擾動(dòng)信號(hào)作為被控對(duì)象的一個(gè)狀態(tài)，從而形成擴(kuò)展的被控對(duì)象。通過(guò)設(shè)計(jì)擴(kuò)展被控對(duì)象的降階觀測(cè)器，觀測(cè)出擾動(dòng)，取負(fù)號(hào)后加到系統(tǒng)上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)擾動(dòng)的補(bǔ)償。 文中還將擾動(dòng)補(bǔ)償與積分控制進(jìn)行對(duì)比，指出擾動(dòng)觀測(cè)器與積分控制是等價(jià)的，都能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)靜差補(bǔ)償，且狀態(tài)反饋系數(shù)之間存在確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 逆動(dòng)態(tài)擾動(dòng)補(bǔ)償，是利用系統(tǒng)的逆模型來(lái)實(shí)現(xiàn)的。將系統(tǒng)的輸出通過(guò)逆模型后，得到的信號(hào)中含有控制量和擾動(dòng)