基于旋转二级倒立摆的分数阶滑模变结构控制系统的研究与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 倒立摆系统概述 | 第10-13页 |
| 1.1.1 倒立摆系统的种类 | 第10-11页 |
| 1.1.2 倒立摆系统的特点 | 第11-12页 |
| 1.1.3 倒立摆系统的控制方法 | 第12-13页 |
| 1.2 分数阶系统概述 | 第13-16页 |
| 1.2.1 分数阶系统的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 分数阶科学的发展 | 第15页 |
| 1.2.3 分数阶控制器理论发展概况 | 第15-16页 |
| 1.3 论文的主要研究内容及结构 | 第16-18页 |
| 第2章 旋转二级倒立摆系统数学模型的建立 | 第18-32页 |
| 2.1 旋转二级倒立摆系统的结构 | 第18-19页 |
| 2.2 旋转二级倒立摆系统的数学模型 | 第19-28页 |
| 2.2.1 系统坐标系 | 第19-20页 |
| 2.2.2 系统坐标系间的变换矩阵 | 第20-24页 |
| 2.2.3 位置和速度 | 第24-25页 |
| 2.2.4 系统的总势能与总动能 | 第25-26页 |
| 2.2.5 欧拉-拉格朗日方程 | 第26-28页 |
| 2.3 旋转二级倒立摆系统的性能分析 | 第28-30页 |
| 2.3.1 相关定理 | 第28-29页 |
| 2.3.2 性能分析 | 第29-30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-32页 |
| 第3章 滑模变结构控制的基本原理及其设计 | 第32-52页 |
| 3.1 滑模变结构控制简介 | 第32页 |
| 3.2 滑模变结构控制的基本原理 | 第32-36页 |
| 3.2.1 滑动模态的定义及其到达条件 | 第33-34页 |
| 3.2.2 滑模变结构控制的定义 | 第34-35页 |
| 3.2.3 滑模变结构控制的特点 | 第35-36页 |
| 3.3 滑模变结构控制系统的品质 | 第36-38页 |
| 3.4 滑模变结构控制的设计 | 第38-45页 |
| 3.4.1 切换函数的设计 | 第38-39页 |
| 3.4.2 滑模变结构控制器的设计 | 第39-40页 |
| 3.4.3 仿真实验设计与分析 | 第40-45页 |
| 3.5 滑模变结构控制系统的抖振问题 | 第45-51页 |
| 3.5.1 抖振产生的主要原因 | 第46页 |
| 3.5.2 抗抖振的有代表性的方法 | 第46-48页 |
| 3.5.3 仿真实验设计与分析 | 第48-51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 第4章 分数阶滑模变结构控制的设计 | 第52-64页 |
| 4.1 分数阶微积分的定义及其性质 | 第52-55页 |
| 4.1.1 基本函数 | 第52-53页 |
| 4.1.2 分数阶微积分的定义 | 第53-54页 |
| 4.1.3 分数阶微积分的性质 | 第54-55页 |
| 4.2 分数阶微积分的Laplace变换公式 | 第55-56页 |
| 4.3 分数阶系统的求解 | 第56-57页 |
| 4.3.1 分数阶系统 | 第56页 |
| 4.3.2 分数阶系统的框图仿真方法 | 第56-57页 |
| 4.4 分数阶滑模变结构控制的设计 | 第57-63页 |
| 4.4.1 滑模变结构控制的分数阶改进 | 第57-59页 |
| 4.4.2 分数阶指数趋近律的设计 | 第59-60页 |
| 4.4.3 分数阶滑模变结构控制器的设计 | 第60页 |
| 4.4.4 仿真实验设计与分析 | 第60-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 旋转二级倒立摆系统的半实物仿真实验 | 第64-82页 |
| 5.1 半实物仿真实验系统的组成 | 第64-76页 |
| 5.1.1 控制系统硬件 | 第64-69页 |
| 5.1.2 控制系统软件 | 第69-72页 |
| 5.1.3 实验系统测试及各个部件功能实现 | 第72-76页 |
| 5.2 旋转二级倒立摆系统的实时控制 | 第76-80页 |
| 5.3 本章小结 | 第80-82页 |
| 第6章 总结与展望 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-90页 |
| 致谢 | 第90页 |
