基于IGA的“類等效”建模在全自主足球機器人雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、全自主足球機器人是當今科學研究的熱門領(lǐng)域之一。它集高科技和娛樂性于一身，是人工智能、機器人學、計算機視覺等領(lǐng)域，新理論、新方法的良好實驗平臺。
　　絕大部分控制系統(tǒng)的設計是在離線的情況下進行的。以什么樣的模型在什么樣的程度上，代替實際被控對象進行控制器的設計，是控制系統(tǒng)設計首先應當解決的關(guān)鍵問題之一。基于IGA的“類等效”建模方法，從被控對象的主要特征量出發(fā)，建立結(jié)構(gòu)合理，參數(shù)精確的模型。這種方法極大的減小仿真模型和實際之間的差異

2、，大大縮短仿真到實時控制之間的進程。
　　基于以上背景，本課題從全自主足球機器人的實際應用中引出我們需要建立模型的被控對象——雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是構(gòu)成直流電機驅(qū)動系統(tǒng)的典型方案，往往作為執(zhí)行機構(gòu)的重要組成部分，建立雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的模型具有廣泛的實際意義。
　　本文先對直流電機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的機理進行深入研究，抓住其主要的動態(tài)特征，應用“類等效”建模方法，把直流電機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的模型，簡化成一個簡單的具有非線性特

3、性的狀態(tài)空間模型。進而提出了通過實測系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速響應，利用改進的遺傳算法對該模型參數(shù)進行精確辨識的方法。
　　為檢驗方法的有效性，我們在 General Bar全自主足球機器人上，建立了以MAXON電機、驅(qū)動器為主要硬件，及基于μC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)軟件設計的實驗平臺。對General Bar全自主足球機器人的兩套雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進行了“類等效”簡化模型的建立。通過與常用模型的對比性實驗，表明由此建模和參數(shù)辨識方法建立的模型，