基于v-gap优化的板球系统辨识方法研究
发布时间：2020-12-19 06:00
板球系统（Ball and Plate System）是一种验证控制、辨识与估计算法有效性的经典验证平台,可以看作是球杆系统的二维扩展,是一种复杂的、多变量、欠驱动的典型非线性控制系统。本课题以深圳元创兴科技有限公司生产的一种板球系统为研究对象。由于该板球系统经过了长期的使用、机械磨损、器件老化、温度变化对器件刚性的改变等原因,该系统的控制精度和控制效果有所下降。使系统继续作为经典的验证平台,需要提高该板球系统的控制精度与控制效果,而提高控制精度与效果就需要辨识得到该系统的较高精度模型。本课题将研究利用基于v-gap度量优化的辨识方法对该板球系统进行模型辨识研究来获得系统的高精度模型。围绕该任务,本课题主要从以下四方面开展研究。第一,为了对板球系统进行辨识研究,首先需要得到板球系统机理模型作为参考。因此,使用拉格朗日方程建立该板球系统的微分方程,在平衡点建立板球系统的线性化模型。然后,依据此线性模型,使用MATLAB软件搭建板球系统的仿真模型,分析板球系统机理模型的特性,为板球系统模型的参数化提供模型依据。第二,以v-gap度量优化辨识方法为基础,在此基础上开展辨识方法改进研究,提高辨...
【文章来源】：天津职业技术师范大学天津市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
元创兴公司板球系统
图 1-1 元创兴公司板球系统 图 1-2 固高公司板球系统在国内，板球系统也是一种热门的实验平台，不仅仅有大量的学校从事板球系统的平台研究和设计，如清华大学、吉林大学等学校都研发出了板球系统实验平台，还有公司也在研究板球系统。如图 1-1 所示，这是一款由深圳的元创兴科技有限公司设计的板球系统，该系统采用触摸屏作为获取小球在平板上位置的传感器。如图 1-2 所示板球系统是固高科技科技有限公司的产品，其采用摄像头来捕捉小球在平板上的位置。其他的公司也在板球系统实验平台的开发领域中涉及，也取得了相当多的研究成果此不做一一介绍。.2.2 v-gap 辨识方法的发展现状v-gap度量的发展分为两个阶段，第一个阶段是各个学者提出了各自定义的gap度量用，第二个阶段是由Vinnicombe提出的一种gap度量的发展与应用，这种度量简称v-量。在20世纪80年代和90年代，有大量的学者专家提出了各种不同的模型度量准则。1
天津职业技术师范大学硕士学位论文第 2 章 板球系统模型的建立板球系统论是从板球系统的发展顺序，还是对于板球系统的辨识研究和控制器的设计球系统的数学模型都是重中之重且无法避开的环节。系统内部物理量之间的数学模型来表现，而这些物理量之间的关系对模型辨识与设计控制器至关重板球系统的模型十分重要。球系统相较于球杆系统更为复杂，因此先介绍板球系统实验总体结构，其详-1 所示[48]
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群算法的直线二级倒立摆LQR控制器优化控制方法[J]. 武俊峰,姜欣辰. 黑龙江科技大学学报. 2018(05)
[2]板球系统的模糊自整定PID控制算法研究[J]. 郝伟,张宏立. 控制工程. 2018(09)
[3]多模型混合H_∞型鲁棒控制[J]. 陈登乾,王昕,王振雷. 控制理论与应用. 2018(08)
[4]基于快速傅里叶变换的压延玻璃厚度波动分析[J]. 贾会峰. 玻璃与搪瓷. 2018(03)
[5]线性约束两分块非凸优化的ADMM-SQP算法[J]. 简金宝,劳译娴,晁绵涛,马国栋. 运筹学学报. 2018(02)
[6]基于拉格朗日方程的航空拖缆建模与仿真[J]. 杜一江,沈作军. 飞行力学. 2018(05)
[7]基于LQR控制器的直线倒立摆研究及设计[J]. 王洪亮,周洁,罗灵琳. 机械与电子. 2018(04)
[8]V-Gap度量磁悬浮推力轴承系统H∞控制器设计[J]. 崔恒斌,周瑾,董继勇,金超武. 山东大学学报(工学版). 2018(02)
[9]倒立摆线性二次型最优控制方法研究[J]. 夏浩军,邱荣华. 机械制造与自动化. 2018(01)
[10]多输入多输出变量带误差模型的最坏情况频域辨识（英文）[J]. 耿立辉,崔世钢,赵丽. 控制理论与应用. 2016(10)
博士论文
[1]航天器姿态系统的自适应鲁棒控制[D]. 袁国平.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]板球系统建模与控制研究[D]. 郝伟.新疆大学 2018
[2]一种板球系统的H_∞回路成形鲁棒镇定控制器设计研究[D]. 林海奇.天津职业技术师范大学 2014
[3]板球系统设计及控制系统研究[D]. 李芳.内蒙古科技大学 2013
[4]板球系统自适应控制算法与实验研究[D]. 张英慧.吉林大学 2013
[5]板球系统的控制算法研究[D]. 张新楠.大连理工大学 2011
[6]板球系统的定位控制和轨迹跟踪[D]. 肖云博.大连理工大学 2010
[7]基于v-gap度量的迭代辨识与控制方法研究[D]. 顾晓宇.天津大学 2007
[8]基于视觉传感的板球系统的控制实现[D]. 吕凯.中南大学 2007
[9]台面球XY轨迹气动控制系统设计[D]. 章自群.上海交通大学 2007
[10]球杆系统的控制设计[D]. 周长浩.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2925388
【文章来源】：天津职业技术师范大学天津市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
元创兴公司板球系统
图 1-1 元创兴公司板球系统 图 1-2 固高公司板球系统在国内，板球系统也是一种热门的实验平台，不仅仅有大量的学校从事板球系统的平台研究和设计，如清华大学、吉林大学等学校都研发出了板球系统实验平台，还有公司也在研究板球系统。如图 1-1 所示，这是一款由深圳的元创兴科技有限公司设计的板球系统，该系统采用触摸屏作为获取小球在平板上位置的传感器。如图 1-2 所示板球系统是固高科技科技有限公司的产品，其采用摄像头来捕捉小球在平板上的位置。其他的公司也在板球系统实验平台的开发领域中涉及，也取得了相当多的研究成果此不做一一介绍。.2.2 v-gap 辨识方法的发展现状v-gap度量的发展分为两个阶段，第一个阶段是各个学者提出了各自定义的gap度量用，第二个阶段是由Vinnicombe提出的一种gap度量的发展与应用，这种度量简称v-量。在20世纪80年代和90年代，有大量的学者专家提出了各种不同的模型度量准则。1
天津职业技术师范大学硕士学位论文第 2 章 板球系统模型的建立板球系统论是从板球系统的发展顺序，还是对于板球系统的辨识研究和控制器的设计球系统的数学模型都是重中之重且无法避开的环节。系统内部物理量之间的数学模型来表现，而这些物理量之间的关系对模型辨识与设计控制器至关重板球系统的模型十分重要。球系统相较于球杆系统更为复杂，因此先介绍板球系统实验总体结构，其详-1 所示[48]
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群算法的直线二级倒立摆LQR控制器优化控制方法[J]. 武俊峰,姜欣辰. 黑龙江科技大学学报. 2018(05)
[2]板球系统的模糊自整定PID控制算法研究[J]. 郝伟,张宏立. 控制工程. 2018(09)
[3]多模型混合H_∞型鲁棒控制[J]. 陈登乾,王昕,王振雷. 控制理论与应用. 2018(08)
[4]基于快速傅里叶变换的压延玻璃厚度波动分析[J]. 贾会峰. 玻璃与搪瓷. 2018(03)
[5]线性约束两分块非凸优化的ADMM-SQP算法[J]. 简金宝,劳译娴,晁绵涛,马国栋. 运筹学学报. 2018(02)
[6]基于拉格朗日方程的航空拖缆建模与仿真[J]. 杜一江,沈作军. 飞行力学. 2018(05)
[7]基于LQR控制器的直线倒立摆研究及设计[J]. 王洪亮,周洁,罗灵琳. 机械与电子. 2018(04)
[8]V-Gap度量磁悬浮推力轴承系统H∞控制器设计[J]. 崔恒斌,周瑾,董继勇,金超武. 山东大学学报(工学版). 2018(02)
[9]倒立摆线性二次型最优控制方法研究[J]. 夏浩军,邱荣华. 机械制造与自动化. 2018(01)
[10]多输入多输出变量带误差模型的最坏情况频域辨识（英文）[J]. 耿立辉,崔世钢,赵丽. 控制理论与应用. 2016(10)
博士论文
[1]航天器姿态系统的自适应鲁棒控制[D]. 袁国平.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]板球系统建模与控制研究[D]. 郝伟.新疆大学 2018
[2]一种板球系统的H_∞回路成形鲁棒镇定控制器设计研究[D]. 林海奇.天津职业技术师范大学 2014
[3]板球系统设计及控制系统研究[D]. 李芳.内蒙古科技大学 2013
[4]板球系统自适应控制算法与实验研究[D]. 张英慧.吉林大学 2013
[5]板球系统的控制算法研究[D]. 张新楠.大连理工大学 2011
[6]板球系统的定位控制和轨迹跟踪[D]. 肖云博.大连理工大学 2010
[7]基于v-gap度量的迭代辨识与控制方法研究[D]. 顾晓宇.天津大学 2007
[8]基于视觉传感的板球系统的控制实现[D]. 吕凯.中南大学 2007
[9]台面球XY轨迹气动控制系统设计[D]. 章自群.上海交通大学 2007
[10]球杆系统的控制设计[D]. 周长浩.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2925388
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