斜面上柔性梁与小车互联系统的镇定：端口Hamilton方法

发布时间：2017-10-23 03:33

  本文关键词：斜面上柔性梁与小车互联系统的镇定：端口Hamilton方法

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【摘要】：本文主要研究了斜面上运动的柔性梁与小车互联系统的镇定。首先利用端口Hamilton框架分别推导出柔性梁与小车的端口Hamilton方程。然后由端口Hamilton系统特有的能量守恒结构，即Dirac结构，，得到柔性梁的无限维Dirac结构与小车的有限维Dirac结构，并利用Dirac结构能量守恒的性质进行互联，得到柔性梁与小车构成的无限维与有限维混合系统的端口Hamilton方程。最后，为实现互联系统的镇定，本文通过端口引入有限维控制器，与柔性梁和小车构成闭环系统。通过分析闭环系统的Casimir函数，得到合理的控制方案。进而证明了闭环系统的稳定性，并得到控制器的实现方案。
【关键词】：端口Hamilton系统 Dirac结构 互联系统 能量Casimir方法
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O231
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第1章 绪论8-12
• 第2章 预备知识12-17
• 2.1 微分流形12-13
• 2.2 辛流形与 Hamilton 向量场13-14
• 2.3 Poisson 流形与 Dirac 结构14-15
• 2.4 Casimir 函数与稳定性证明15-17
• 第3章 端口 Hamilton 系统17-22
• 3.1 有限维的端口 Hamilton 系统17-20
• 3.2 无限维端口 Hamilton 系统20-22
• 第4章 柔性梁与小车互联系统的建模22-33
• 4.1 柔性梁与小车运动方程的描述22-24
• 4.2 系统 Hamilton 方程的推导24-27
• 4.3 无限维系统的 Dirac 结构27-32
• 4.4 模型中 Dirac 结构的建立32-33
• 第5章 闭环系统的镇定33-47
• 5.1 闭环系统模型的建立33-35
• 5.2 Casimir 函数存在的条件35-38
• 5.3 柔性梁能量成形的控制38-40
• 5.4 稳定性分析及证明40-44
• 5.5 控制器的实现44-47
• 结论47-48
• 参考文献48-52
• 致谢52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 匡金炉，黄克累;应用能量－Casimir方法研究充液卫星系统的运动稳定性[J];航空学报;1994年04期

2 王勇;于海生;;基于端口受控哈密顿方法的Buck-Boost变换器控制[J];青岛大学学报(工程技术版);2007年03期

3 杨奇林;关于Dirac结构[J];数学年刊A辑(中文版);2000年05期

4 王宝勤,刘亚军;关于Poisson流形上的Casimir函数[J];新疆师范大学学报(自然科学版);2000年01期

本文编号：1081451