基于T-S模糊模型的轉臺伺服控制系統(tǒng)設計研究.pdf

1、本論文以某三軸仿真轉臺的研制為背景，對轉臺伺服控制系統(tǒng)進行了設計研究，包括轉臺的結構組成、數(shù)學模型以及控制系統(tǒng)設計方法。針對對象存在的非線性和不確定性，本文提出了應用T-S模糊理論，將非線性問題的處理歸結為線性矩陣不等式（LMI）的求解問題，并基于T-S模糊模型對轉臺控制對象進行了設計和仿真分析。
　　本文主要內容有：
　　首先根據(jù)系統(tǒng)性能指標要求及實際情況，給出了轉臺的機械結構，并選擇了無刷直流電動機為驅動元件和光電碼盤為

2、測量元件。論述了無刷直流伺服電動機的工作原理及其特性，推導出其非線性動力學模型。同時給出了轉臺對象的主要不確定性因素，并詳細分析了它們對系統(tǒng)的影響。
　　其次主要研究了基于T-S模糊模型的跟蹤控制問題，介紹了T-S模糊模型以及LMI基本理論，之后研究了模型參考跟蹤控制理論。給出了能保證系統(tǒng)具有給定的H∞跟蹤控制性能的充分條件，同時，針對系統(tǒng)存在的不確定性，給出了既能保證魯棒穩(wěn)定性又能保證跟蹤控制性能的充分條件，為轉臺控制器的設計奠

3、定了基礎。
　　最后對轉臺控制系統(tǒng)進行了設計和仿真研究。通過轉臺的非線性動力學模型建立了轉臺速度環(huán)以及位置環(huán)的T-S模糊模型，設計了實現(xiàn)速率定位功能的速度環(huán)魯棒最優(yōu)控制器。根據(jù)實際系統(tǒng)要求的性能指標給出了需要跟蹤的轉臺參考模型，然后針對系統(tǒng)存在和不存在不確定性的兩種情況分別對轉臺設計了基于觀測器的T-S模糊控制器，應用MatlabSimulink建立了仿真模塊，并對仿真結果進行了分析，結果表明滿足系統(tǒng)提出的性能指標，而且具有很好的