本站所列毕业设计(论文)资料均属于原创者所有,初衷是为大家在毕业设计(论文)过程中参考和学习交流之用。

毕业设计我帮你

直线二级顺摆预测控制器设计仿真

直线二级顺摆预测控制器设计仿真

顺摆系统在不光在我们的生产生活中得到充分的运用,还涉及于科学技术,飞行领域等等。此外顺摆与控制技术密切相关,能有效的反应控制系统中许多需要解决的问题,如非线性问题,系统的鲁棒性问题,随动问题,镇定问题,跟踪问题等等。对于一个被控制的对象,相

如需购买请QQ扫描右边二维码或者加QQ 3449649974 咨询 毕业设计(论文)代做请加QQ 2269757180 微信号:bylwwwww


  • 详细描述

    直线二级顺摆预测控制器设计仿真
    1  引言
       说起摆,大家一定不会陌生,因为我们从高中物理就开始接触它。但是若要仔细研究,关于摆的学问其实大着呢。首先从系统结构是否自然稳定的角度来分,摆可以分为两大类:顺摆和倒立摆。顺摆又可以分为单摆和复摆。
        单摆是能够产生往复摆动的一种装置,将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点,另一端固结一个重小球,就构成单摆。因其质量集中在摆球上,无论建模还是性能分析都比较简单,数学抽象性强,因此单摆也叫数学摆。
        复摆就是在受到重力的作用下,通过自身的某一固定水平轴而轻微摆动的运动体系,这和自然界中大部分物理对象的特点相吻合,所以复摆又称物理摆 。
       预测控制由于其能够处理约束及其对模型形式要求比较宽松,因而在生产过程控制中得到了广泛应用。采用阶跃(脉冲)响应作为内部模型,在算法实现上比较直观与方便,所以在应用中大多采用这种模型形式。然而由于它并非最小实现,这给从理论上研究系统的稳定性、鲁棒性等带来困难。状态方程表述的模型为理论研究提供了非常方便的形式。更为重要的是,在这种模型形式之下,将预测控制的研究纳入到业已成熟的现代控制理论中线性系统的范畴,因而有大量的研究成果可供借鉴与应用,这给预测控制理论研究提供了一个良好的平台。然而由于生产过程中系统状态的不可测,给这种形式的控制算法实际应用带来极大困难。本书的特点之一就是对这两类模型及其控制算法都作了介绍,并重点介绍具有约束的多变量预测控制算法。预测控制的另一特点是对工业模型预测控制(MPC)算法及其商品软件进行了评述,并就相关算法进行了介绍。这种能处理非方系统且能够对控制目标按优先级进行排序的工业MPC算法是目前国际上通行的MPC软件的核心。相信这部分内容对应用工作者在理解及现场调试MPC系统时会有帮助。书中还介绍了作者十多年来在从事MPC现场成功应用的典型实例,并提供了自行研制的具有自主知识产权的工业MPC通用软件的算法框架。
    顺摆是典型的非线性、高阶次、强耦合、不稳定、欠驱动系统,研究顺摆的精确控制对工业生产中复杂对象的控制有着重要的应用价值,因此顺摆实物控制是控制领域中用来检验某种控制理论或方法的典型方案。预测控制是控制理论的重要分支。通过此课题可以使学生熟悉直线二级顺摆的结构和工作原理、掌握实际系统数学建模的过程和方法,利用MATLAB进行仿真的设计能力。

    目录
    1  引言 2
    2  顺摆控制系统工作原理 2
    2.1  顺摆系统的简介 3
    2.2  顺摆分类 4
    2.3  顺摆的特点 4
    2.4  直线二级顺摆控制系统工作原理 4
    3  顺摆系统数学模型的建立 4
    4  预测控制理论 6
    4.1 动态预测模型 7
    4.2常用预测控制算法: 10
    5 模型预测控制及MATLAB的实现 10
    5.1   MATLAB概述 10
    5.2   Simulink概述 12
    5.3   MATLAB预测控制工具函数 14
    5.4 系统模型建立与辨识函数 19
    5.5   基于脉冲响应模型预测控制器设计与仿真 21
    5.6  基于二级顺摆模型预测控制器的设计 22
    结  论 29
    致  谢 30
    参 考 文 献 31

       结  论
    通过此次毕业设计,我不仅把所学到的知识运用到实际生活中,而且还提高了自己解决问题的能力,同时在查找资料的过程中也学到了很多课外知识,开拓了视野,了解到了将来电气电子的发展方向,使自己在专业知识方面和动手能力方面有了很大的提升。
    毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次大作业,它不仅是对学校所学知识的全面总结和综合应用,而且还为自己在今后的学习生活中打下了坚实的基础,毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结,能够培养和提高学生独立分析和解决问题的能力;是我在学校期间向学校所交的最后一份综和性作业。
    毕业的时间一天一天的临近,毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大概总结,但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是错误的。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。
    通过这次毕业设计使我明白了很多道理,学无止境一点也没错,没有学不完的知识,也没有十全十美的人,只有通过自己的努力,再加上老师和同学的帮助,我才很好的完成设计。通过这次毕业设计,我明白了学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。
    总之,人生的道路不会是一帆风顺的,不管我们做什么事情,总会有这样那样的问题,这时我们就应该不抛弃,不放弃,坚持就是胜利。

    参 考 文 献
      [1].涂植英,陈今润.自动控制原理.重庆:重庆大学出版社,2005
     [2].固高公司. 倒立摆与自动控制实验v2.0.固高科技(深圳)有限公司,2005
    [3].张聚.倒立摆系统显示模型预测控制[J].浙江:浙江工业大学,2010
    [4].固高科技有限公司.直线倒立摆安装与使用手册R1.0,2005 
    [5].席裕庚.预测控制(第二版).北京:国防工业出版社,2013
    [6].庞中华,崔红.系统辨识与自适应控制MATLAB仿真.北京:北京航空航天大学出版社,2009
    [7].方康玲,过程控制及其MATLAB实现.北京:电子工业出版社,2013
    [8].丁宝仓.预测控制的理论与方法.北京:机械工业出版社,2008 
    [9].黄永安,马路,刘慧敏.MATLAB7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用[M].北京:清华大学出版社,2005 
    [10].黄忠霖.新编控制系统MATLAB仿真实训.北京:机械工业出版社,2013 
    [11].蒋燕君.自动控制原理[M].四川:重庆大学出版社,2008.
    [12].刘金琨.智能控制(第3版).北京:电子工业出版社,2014
      [13]. Yibiao Zhao , Siwei Luo , Liang Wang , Aidong Ma, and Rui Fang  .Vague Neural Network Based Reinforcement Learning Control System for Invertd Pendulum.1 Beijing Jiaotong University,Scool of Traffic and Transprotation
    2 Beijing Jiaotong Univeisity,School of Computer and Information Technology
    3 Beijing Jiaotong Univeisity ,School of Electronics and Information Engineering
      [14].Atnerton,D.P..The otational inverted2pendulum based on DSP controller [A ] . Proc of the 4th World Congress on Intelligent Control and Automation [C] .Van Nostrand,2002 ,7(4) : 3101~3105
      [15].李海涛,邓樱.MATLAB程序设计教程.北京:高等教育出版社,2013

    收缩