基于指令滤波的板球系统误差反步控制器研究
2022-09-13韩光信孟圣钧白淏文
吉林化工学院学报 2022年5期
韩光信,孟圣钧,白淏文
(吉林化工学院 信息与控制工程学院,吉林 吉林 132022)
板球系统作为一种典型的欠驱动控制系统,其研究成果可以推广到诸如机器人控制、飞行器、卫星定位等科技领域.板球系统的研究涉及实验平台机械结构的设计[1]、动力学建模[2]、图像识别[3]和轨迹跟踪控制[4]等多方面课题,同时也被广泛用于检验各类控制算法的优劣.由于板球系统的非线性特性影响系统的控制性能,一些学者研究时利用模糊控制算法无须考虑精确数学模型这一优点,结合相关算法设计出控制器,并完成轨迹跟踪控制,但这些方法控制精度受到一定限制[5-6].在板球系统的实际控制中,摄像机测量小球位置信息的延时以及受到的未知扰动均会增加板球系统的控制难度.文献[7~9]研究了基于计算机视觉的板球系统,其中文献[9]结合LQR和模糊控制方法设计控制器,使系统具有较强的抗干扰性和鲁棒性.为解决不确定扰动对板球系统的影响,董振晔[10]开展了基于自抗扰控制的研究,利用扩张状态观测器观测出系统受到的未知扰动,然后进行补偿,使控制精度达到较高的水平.上述文献设计的控制器均有一定的抗干扰能力,但轨迹跟踪精度有待提高.
板球系统在实际控制过程中往往会受到随机干扰的影响,这些干扰会以不确定的方式对系统反馈的状态变量造成影响.对于板球系统的轨迹跟踪问题,通常要确保小球位置控制精度的条……
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