作为一个自然不稳定系统,倒立摆一直被用作实时控制系统实验的控制设备。通过对它的研究不仅可以解决控制中的理论问题,还能将控制理论涉及的三个主要基础学科:力学、数学和电学(包含计算机)进行有机的综合应用。此外,在近代机械控制系统中,如航空航天上直升飞机、火箭发射、卫星发射及生活中的做体操、花样滑冰、单轮骑车等等,都存在类似于倒立摆的稳定控制问题。因此实现倒立摆系统稳定控制的研究对实际工程和现实生活有非常重要的意义。 本论文的主要目标是设计和建造一个基于数字信号处理器(DSP)的计算机控制系统来控制倒立摆的平衡。论文中用到的控制理论主要是线性控制理论和反馈控制理论。 本文首先对倒立摆的背景和研究现状作了总体介绍,简要的阐述了常见的控制算法。随后详细介绍了利用牛顿第二定律及相关的动力学原理建立一级和二级倒立摆的数学模型,并用MAILAB对倒立摆的运动特性进行了仿真。然后研究倒立摆系统的各种控制策略,比较了各种控制方法的效果。 本论文还设计了基于DSP的计算机控制系统。详细介绍了DSP硬件电路设计和外围电路设计,用C和汇编语言编写了系统的控制程序。 最后,对本论文进行了总结,对下一步要进行的工作提出了自己的设想。 整个论文的完成以一定的理论为基础,既有数学模型的分析与推导,方法理论的探讨,又有实际控制系统设计过程,而且研究对象相当典型。本文所完成的工作,既可以作为现代控制理论的教学实验,对于具有类似模型的其他装置如两足机器人的研究也有一定的借鉴作用。
上传时间: 2013-04-24
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为了提高Forward变换器非线性系统的控制性能,采用了精确线性化控制方法。首先采用开关函数和开关周期平均算子建立适合微分几何方法的仿射非线性系统模型。从理论上证明了该模型满足系统精确线性化的条件。对非线性坐标变换后得到的线性系统,利用二次型最优控制策略推导出非线性状态反馈控制律。实验结果表明,系统具有良好的静态和动态性能,验证了该控制方法的有效性和正确性。
上传时间: 2013-11-10
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负荷预测模型集成系统,提出了基于数据仓库系统、模型库、知识库、OLAP、数据挖掘的新型电力负荷预测系统。本文对模型管理中模型集成进行了研究,提出了基于模型操纵的模型集成理论、模型集成中的误差理论、预测模型最优线性组合理论,相应解决了负荷预测中模型集成、模型集成的选择、预测模型最优线性组合等问题。
上传时间: 2013-12-21
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《MATLAB控制系统仿真与实例详解》一书的光盘源码。图书简介:本书详细地讲解了MATLAB 7.x的功能与相关操作以及MATLAB在控制系统中的仿真应用。本书内容包括控制系统仿真基础、MATLAB程序设计语言基础、控制系统理论基础、Simulink交互式仿真环境、控制系统建模、线性控制系统的分析与仿真、PID控制系统设计及仿真、最优控制系统设计、鲁棒控制系统设计、神经网络系统设计及其MATLAB实现、模糊控制系统设计和系统辨识。
上传时间: 2017-04-04
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本文以数据融合理论为基础,进行情报雷达的数据融合系统的设计与实现。系统主要包括数据配准、数据关联、目标状态估计几个方面。在系统的数据配准中,首先进行坐标变换,然后采用主站雷达测量坐标系下的误差线性化方法进行系统误差估计。通过仿真表明,利用误差修正可以抑制随机噪声,较为准确地估计各雷达站的系统误差。在系统的数据关联部分,本文将动态分区与整体相关思想相结合进行航迹相关,减小了关联数据量,并大大降低了误相关率,提高了系统的实际应用能力。同时采用灰色关联的思想,有效地利用雷达提供的数据而尽量避免对融合系统的影响,很好地解决两坐标雷达观测数据的融合问题。在跟踪维持部分,文中利用“模糊相似”很好地进行航迹起始,并采用序贯滤波和灰色理论解决融合中出现的异步和异质数据的问题,使主副站航迹更好地进行融合。除了原理的叙述外,在C+ Builder环境下,采用本文方法进行了多情报雷达的航迹综合仿真。本文提供了很好的数据融合实现的思路和流程,并可以在实际系统中很好地应用。关键词:数据融合航迹综合误差修正数据关联动态分区整体相关模糊相似灰色系统理论优势分析序贯滤波
标签: 数据融合
上传时间: 2022-03-17
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系统辨识与自适应控制Matlab仿真 含pdf书和源代码-北航版 《系统辨识与自适应控制MATLAB仿真》从MATLAB仿真角度出发,系统地介绍系统辨识与自适应控制的基本理论和方法。 《系统辨识与自适应控制MATLAB仿真》内容主要分为三部分:第1部分为绪论;第二部分为线性系统辨识与自适应控制,包括系统辨识(如*小二乘法、梯度校正法和极大似然法)、模型参考自适应控制、自校正控制和基于常规控制策略的自校正控制;第三部分为非线性系统辨识与自适应控制,包括神经网络辨识与控制、模糊控制与模糊神经网络辨识和无模型自适应控制。
上传时间: 2022-06-24
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无刷直流电机是一种性能优越、应用前景广阔的电机,应用传统的控制理论对其进行控制系统设计、分析的技术已经相对成熟,在此基础上研发出的各种调速系统已经在工业生产中获得广泛应用。因此,无刷直流电机的进一步推广应用,在很大程度上依赖于对一些先进控制策略的研究。 为了改进无刷直流电机调速系统的控制性能,本文基于灰色控制理论建立了无刷直流电机灰色PID控制调速系统模型。常规的PID控制以其结构简单、可靠性高、易于工程实现等优点至今仍被广泛采用。在系统模型参数变化不大的情况下,PID控制性能优良,但无刷直流电机是一种多变量、非线性的控制系统,传统的PID控制器难以克服电机自身参数不确定和扰动带来的转速偏差问题,无法实现精确快速的控制。灰色控制器是在继承经典PID控制器不依赖于对象模型优点的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器,性能优良并且算法简单。该控制器设计不需要建立电机的精确数学模型,对参数变化和负载扰动不敏感。系统较好地实现了给定速度参考模型的自适应跟踪,结构简单,能适应环境变化,具有较强的鲁棒性。 本文以灰色系统理论为基础,把无刷直流电机的数学模型分为确定部分与不确定部分,对被控对象的不确定部分建立灰色模型,进行灰色预估补偿,使控制系统的灰量得到一定程度的白化。对所提出的无刷直流电机灰色PID控制调速系统进行了仿真,对仿真结果给出理论分析;以TMS320F2812型DSP为核心控制器建立了无刷直流电机调速驱动系统。仿真和实验结果表明,基于灰色PID控制算法的无刷直流电机调速系统受电机参数变化影响较小,具有较高的控制精度和鲁棒性,表现出优良的动、静态性能。
上传时间: 2013-04-24
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BTT导弹控制技术是当今导弹控制的一项新技术,相对于STT导弹控制技术来说,BTT有很多的优点。本论文基于线性控制系统理论中的特征结构配置和模型跟踪方法,提出了路棒控制的方法和可抑制抖动的多模型切换控制方法。有很好的借鉴意义。
上传时间: 2013-12-10
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灰色系统进展,主要包括灰色系统发展概况 灰色系统理论持续发展的直接原因 灰色系统理论持续发展的深层次原因 南航灰色系统研究中心简介 中国(双法)灰色系统专业委员会今后工作设想
标签: 灰色系统
上传时间: 2016-01-21
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电子通信系统的建模与仿真 第6章 信号处理 6.1 MATLAB的数据可视化表达 6.2 MATLAB仿真中的信号处理 6.3 信号特征参数的计算 6.4 信号的频谱分析 6.5 线性系统 6.6 数字滤波器设计与实现
上传时间: 2016-09-06
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