控制工程
控製工程
공제공정
CONTROL ENGINEERING OF CHINA
2012年
6期
1140-1143
,共4页
3D刚体摆%Lagrange陀螺%分层滑模控制%Lyapunov稳定
3D剛體襬%Lagrange陀螺%分層滑模控製%Lyapunov穩定
3D강체파%Lagrange타라%분층활모공제%Lyapunov은정
3D rigid pendulum%Lagrange top%hierarchical sliding mode control%Lyapunov stability
研究轴对称3D刚体摆悬垂平衡位置处的姿态控制问题.3D刚体摆由一个刚体组成,刚体在恒重力的作用下绕一固定且无摩擦的支点三自由度旋转,它是一种更广泛意义的刚体摆模型.当刚体为轴对称情况时,如果它绕对称轴旋转的角速度为零,3D刚体摆的动力学模型可退化成2D球摆；如果它绕对称轴旋转的角速度为非零常数,其动力学模型可退化成Lagrange陀螺.利用2-1-3欧拉姿态角描述方式建立轴对称3D刚体摆的数学模型,并针对轴对称3D刚体摆悬垂平衡位置处的姿态控制问题设计分层滑模控制器.分层滑模控制方法将系统状态分成两个子系统分别构造滑动平面,采用Lyapunov方法来确定总控制量,该总控制量含有各个子系统的等效控制分量,因此可以保证各个子系统分别进入其各自的滑动平面,并沿滑动平面运动.仿真结果表明分层滑模控制器对轴对称3D刚体摆悬垂平衡位置处的姿态控制是可行和有效的.
研究軸對稱3D剛體襬懸垂平衡位置處的姿態控製問題.3D剛體襬由一箇剛體組成,剛體在恆重力的作用下繞一固定且無摩抆的支點三自由度鏇轉,它是一種更廣汎意義的剛體襬模型.噹剛體為軸對稱情況時,如果它繞對稱軸鏇轉的角速度為零,3D剛體襬的動力學模型可退化成2D毬襬；如果它繞對稱軸鏇轉的角速度為非零常數,其動力學模型可退化成Lagrange陀螺.利用2-1-3歐拉姿態角描述方式建立軸對稱3D剛體襬的數學模型,併針對軸對稱3D剛體襬懸垂平衡位置處的姿態控製問題設計分層滑模控製器.分層滑模控製方法將繫統狀態分成兩箇子繫統分彆構造滑動平麵,採用Lyapunov方法來確定總控製量,該總控製量含有各箇子繫統的等效控製分量,因此可以保證各箇子繫統分彆進入其各自的滑動平麵,併沿滑動平麵運動.倣真結果錶明分層滑模控製器對軸對稱3D剛體襬懸垂平衡位置處的姿態控製是可行和有效的.
연구축대칭3D강체파현수평형위치처적자태공제문제.3D강체파유일개강체조성,강체재항중력적작용하요일고정차무마찰적지점삼자유도선전,타시일충경엄범의의적강체파모형.당강체위축대칭정황시,여과타요대칭축선전적각속도위령,3D강체파적동역학모형가퇴화성2D구파；여과타요대칭축선전적각속도위비령상수,기동역학모형가퇴화성Lagrange타라.이용2-1-3구랍자태각묘술방식건립축대칭3D강체파적수학모형,병침대축대칭3D강체파현수평형위치처적자태공제문제설계분층활모공제기.분층활모공제방법장계통상태분성량개자계통분별구조활동평면,채용Lyapunov방법래학정총공제량,해총공제량함유각개자계통적등효공제분량,인차가이보증각개자계통분별진입기각자적활동평면,병연활동평면운동.방진결과표명분층활모공제기대축대칭3D강체파현수평형위치처적자태공제시가행화유효적.
