板-球系統(tǒng)模型預(yù)測控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、板-球系統(tǒng)是典型的非線性系統(tǒng)，是球-桿系統(tǒng)的二維擴(kuò)展，是一個多變量非線性的雙輸入雙輸出控制系統(tǒng)。其控制對象是具有兩個相互垂直的旋轉(zhuǎn)軸的平面板，控制目標(biāo)是讓一個自由滾動的小球能平衡在板上特定的位置或者沿一定的軌跡運(yùn)動。其自身的非線性和多變量特點(diǎn)尤其適用于各種新型控制方法的開發(fā)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，是經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論以及先進(jìn)控制理論研究驗(yàn)證的理想實(shí)驗(yàn)平臺。預(yù)測控制是20世紀(jì)70年代后期提出的一類先進(jìn)計(jì)算機(jī)控制算法。最初是為了滿足石油工業(yè)和電

2、力系統(tǒng)等過程控制系統(tǒng)的控制需要，至今，已經(jīng)在石油、化工、食品加工、冶金和造紙等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。并開始在伺服控制中應(yīng)用。模型預(yù)測控制是目前應(yīng)用得最廣泛也最為成功的一種先進(jìn)控制策略,具有控制效果好、抗干擾性強(qiáng)、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　本課題在詳細(xì)介紹了板-球系統(tǒng)的研究意義和研究現(xiàn)狀和闡述模型預(yù)測控制與預(yù)測函數(shù)控制的發(fā)展和研究現(xiàn)狀。通過分析板-球系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，給出板-球系統(tǒng)的簡化數(shù)學(xué)模型。提出板-球系統(tǒng)的總體控制結(jié)構(gòu)。分析預(yù)測控制