南航非线性大作业
10页1、课程:非线性系统控制题目:二阶机械臂的非线性反馈设计 姓 名:刘 洋 洋 学 号:SX1203179 专 业:导航制导与控制2013年6月28日一、被控对象动力学模型被控对象为两杆机械臂,为第一级杆转角,为第二级杆相对第一级杆的转角,为负载位置坐标,。系统的动力学模型如下:输出方程:状态方程:其中:式中部分相关的参数为:二、被控对象反馈线性化取状态量,系统化为: 令, , 可得和输入u1有关的是g1,和输入u2有关的是g2,g1、g2其与状态方程中的输入前面的矩阵没有任何关系:可知,系统有相对阶向量,构造矩阵得:则,当时,有可逆,有反馈控制律:和变量替换:将原系统转换成如下线性系统:三、控制器设计采用LQR方法设计控制器,利用Matlab的LQR工具得到一组反馈增益:搭建simulink仿真程序如下图设置系统初始状态为,目标信号,载荷在平面运动轨迹为:五、部分源代码系统动力学模型模块model.mfunction sys,x0,str,ts = model(t,x,u,flag)switch flag, case 0, sys,x0,str,ts=mdlInitializeSizes;
2、 case 1, sys=mdlDerivatives(t,x,u); case 2, sys=mdlUpdate(t,x,u); case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u); case 4, sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u); case 9, sys=mdlTerminate(t,x,u); otherwise error(Unhandled flag = ,num2str(flag);end function sys,x0,str,ts=mdlInitializeSizessizes = simsizes;sizes.NumContStates = 4;sizes.NumDiscStates = 0;sizes.NumOutputs = 6;sizes.NumInputs = 2;sizes.DirFeedthrough = 1;sizes.NumSampleTimes = 1; % at least one sample time is neededsys = simsizes(sizes);x0 = 90*pi/180,-170
3、*pi/180,0,0;str = ;ts = 0 0; function sys=mdlDerivatives(t,x,u)theta1 = x(1);theta2 = x(2);d_theta1 = x(3);d_theta2 = x(4);u1 = u(1);u2 = u(2);m = 10;g = 9.81;l1 = 0.432;l2 = 0.432;m1 = 15.19;m2 = 11.36;a1 = 1/3*m1*l12+1/3*m2*l22+m2*l12;a2 = m2*l1*l2;a3 = 1/3*m2*l22;a4 = 1/2*m1*g*l1+m2*g*l1;a5 = 1/2*m2*g*l2;J = -l1*sin(theta1)-l2*sin(theta1+theta2) -l2*sin(theta1+theta2);l1*cos(theta1)+l2*cos(theta1+theta2) l2*cos(theta1+theta2);dJ = -l1*d_theta1*cos(theta1)-l2*(d_theta1+d_theta2)*cos(theta1+the
4、ta2) -l2*(d_theta1+d_theta2)*cos(theta1+theta2);. -l1*d_theta1*sin(theta1)-l2*(d_theta1+d_theta2)*sin(theta1+theta2) -l2*(d_theta1+d_theta2)*sin(theta1+theta2);M = a1+a2*cos(theta2) a3+(a2/2)*cos(theta2);a3+(a2/2)*cos(theta2) a3+m*J*J;N = -a2*sin(theta2)*(d_theta1*d_theta2+d_theta22/2);a2*sin(theta2)*d_theta12/2+m*J*dJ*d_theta1;d_theta2;G = a4*cos(theta1)+a5*cos(theta1+theta2);a5*cos(theta1+theta2)+m*J*g;g;D = M;E = -N-G;d_x1 = d_theta1;d_x2 = d_theta2;M_st = DE+Du1;u2;d_x3 = M_st(1);d_x4 = M_st
《南航非线性大作业》由会员n****分享,可在线阅读,更多相关《南航非线性大作业》请在金锄头文库上搜索。
项目二财务管理价值观念
山东省安全生产风险分级管控与隐患排查治理信息化系统交流材料-2018.9.26
人教版高中地理必修3第一章地理环境与区域发展第二节《地理信息技术在区域地理环境研究中的应用》
第三章2房地产抵押贷款-固定利率抵押贷款
第八章工程质量法律制度
第25讲家庭电路与安全用电
餐厅点餐系统项目
项目7水箱水位控制
框架完整个人年度工作总结范文模板
科目名称-国土交通省
金融工程09课件
高校自主招生之结构化面试
房地产私募股权投资基金(PE)专题研究.
房地产基础知识培训2012
第一章食品检测技术基础知识
第10章网站设计与建设综合实例
第5章尝试迷人的机器人项目机器人灭火项目
自考英语二unit3
企业人力资源管理师第六章劳动法与劳动关系管理
第三章市场营销宏观环境分析
2023-09-30 13页
2023-09-25 7页
2022-12-20 15页
2023-10-31 13页
2023-03-07 15页
2022-12-07 3页
2023-05-12 8页
2023-10-19 41页
2023-10-07 6页
2023-06-22 14页