基于旋轉(zhuǎn)激勵的平移振蕩器運動控制技術(shù)研究.pdf

1、欠驅(qū)動機械系統(tǒng)作為一種典型的非線性系統(tǒng)，由于自身控制輸入數(shù)少于系統(tǒng)自由度，給控制器設(shè)計帶來了很大挑戰(zhàn);到目前為止，仍沒有一種適用于所有欠驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法被提出。為了深入研究欠驅(qū)動機械系統(tǒng)的控制理論，人們提出了基于旋轉(zhuǎn)激勵的平移振蕩器(TORA)基準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由航天領(lǐng)域中雙自旋衛(wèi)星的共振捕獲現(xiàn)象抽象得出。將TORA作為被控對象，可以對非線性控制算法的有效性、魯棒性以及快速性等控制性能進行分析對比。
　　本文參照TORA基準(zhǔn)系統(tǒng)，

2、提出了一種單層框架形式的TORA系統(tǒng)，該系統(tǒng)可看作土木結(jié)構(gòu)振動主動控制系統(tǒng)的一種簡化模型，并且與原TORA基準(zhǔn)系統(tǒng)具有相同的數(shù)學(xué)模型;利用拉格朗日分析力學(xué)方程完成了TORA系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模，并通過數(shù)字仿真實驗驗證了模型的準(zhǔn)確性。
　　以建立的TORA系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，分析了系統(tǒng)的平衡點，以及系統(tǒng)在平衡點附件的能控性及能觀性;針對TORA系統(tǒng)的欠驅(qū)動特性，設(shè)計了一種分層滑模變結(jié)構(gòu)控制器;通過理論分析和數(shù)字仿真實驗，證明了整個閉環(huán)控制