球杆系统的滑模变结构控制Silding Mode Control of Ball and Beam System
郑艳伟,张井岗
摘要(Abstract):
球杆系统是典型的非线性和不稳定性系统,为了提高球杆控制系统的动态性能和干扰抑制特性,本文提出了滑模变结构控制方法。首先建立球杆系统的数学模型,并对非线性模型进行线性化处理。其次针对简化的球杆模型,设计了基于指数趋近律的滑模控制器。仿真和实验结果证明该方法能使小球较快的到达设定位置,同时具有较强的抗干扰能力。
关键词(KeyWords): 球杆系统;滑模控制;稳定性
基金项目(Foundation):
作者(Author): 郑艳伟,张井岗
参考文献(References):
- [1]刘克平,史鹏飞.球杆系统自适应遗传PID控制[J].控制工程,2009,16(2):173-175.
- [2]罗浩铭,刘国平,桂卫华.球杆系统的网络化控制设计与实现[J].控制工程,2011,18(5):688-691.
- [3]ALMUTAIRI NAIF B,ZRIBI MOHAMED.On The sliding mode control of a Ball on a Beam system[J].Nonlinear Dynamics,2010,59(1-2):221-238.
- [4]侯俊,王良勇,柴天佑,等.球杆系统的基于神经网络补偿的串级控制[C]∥World Congress on Intelligent Control and Automation,China,Jinan:2010.
- [5]YANG J,WANG Z.Adaptive robust dissipative design on stability control for ball and beam system[J].IEEE,2010,4:68-71.
- [6]唐德旺,王庆林.球杆系统模糊控制的研究[C]∥Proceeding of the 27thChinese Control Conference,China,Yunan:2008.
- [7]胖永新,金迪,孟宪东.球杆系统的建模、仿真与控制器设计[J].武汉大学学报:工学版,2005,38(6):142-146.
- [8]OH SUNGKWUN,JANG HANJONG,PEDRYCZ WITOLD.The design of a fuzzy cascade controller for ball and beam system:A study in optimization with the use of parallel genetic algorithms[J].Engineering Applications of Artificial Intelligence,2009,22(1):261-271.
- [9]陈志梅,王贞艳,张井岗.滑模变结构控制理论及应用[M].北京:电子工业出版社,2012.
- [10]刘金琨.滑模变结构控制MATLAB仿真[M].北京:清华大学出版社,2005.