一类直流电机驱动的桥式起重机的随机轨迹跟踪

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针对一类在随机振动工作环境中的直流电机驱动的桥式起重机,研究了随机建模与轨迹跟踪控制问题.首先根据拉格朗日力学和电磁学建立确定性模型.然后根据动静法和等效电路,将环境中的随机噪声和电路中的热噪声转化为对力,转矩或电压的随机干扰,从而建立系统的随机模型.注意到模型的结构特点,基于所建立的模型,分别针对三种不同的情形设计了轨迹跟踪控制器.(1)状态反馈跟踪控制当桥式起重机系统状态均可测时,利用向量式的反推控制方法和将噪声从耦合项中分离出来的技术,设计了一个跟踪控制器使闭环系统是依概率噪声到状态稳定.(2)自适应跟踪控制当桥式起重机系统中负载的质量和空气阻尼系数未知时,通过设计自适应律估计未知参数,并利用将噪声分离出来的技术,设计了一个自适应跟踪控制器使闭环系统是噪声到状态依概率实际稳定.(3)带有观测器的跟踪控制当桥式起重机系统的速度不可测时,首先构造一个速度观测器来观测速度,然后设计了一个带有观测器的跟踪控制器使闭环系统是局部噪声到状态稳定.这三种控制器均可通过调节参数使得轨迹跟踪误差充分小.最后仿真结果说明了控制策略的有效性.
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