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欠驅動系統
鎖定
欠驅動系統是輸入比要控制的量少的一類典型系統。當驅動器故障時,可能使完全驅動系統成為欠驅動系統,欠驅動控制算法可以起到容錯控制的作用。從控制理論的角度看,欠驅動系統控制輸入的限制是具有挑戰性的控制問題,研究欠驅動機械系統的控制問題有助於非完整約束系統控制理論的發展。
- 中文名
- 欠驅動系統
- 外文名
- Underactuated Systems
- 特 點
- 輸入量少於控制量
- 挑 戰
- 控制輸入的限制
欠驅動系統名詞解釋
欠驅動系統是指系統的獨立控制變量個數小於系統自由度個數的一類非線性系統,在節約能量、降低造價、減輕重量、增強系統靈活度等方面都較完全驅動系統優越。欠驅動系統結構簡單,便於進行整體的動力學分析和試驗。同時由於系統的高度非線性、參數攝動、多目標控制要求及控制量受限等原因,欠驅動系統又足夠複雜,便於研究和驗證各種算法的有效性。
欠驅動系統典型的欠驅動系統
橋式吊車、倒立擺系統、垂直起降飛行器、柔性機械手等都是典型的欠驅動系統。
欠驅動系統倒立擺系統
取一級倒立擺小車質量為
,擺的質量為
,小車的位置為
,擺的角度為
,動力學方程為
針對倒立擺模型,取控制變量為4個,即單級倒立擺的擺角
、擺速
、小車位置
和小車速度
。控制的目標是通過給小車底座施加一個力
,使小車停留在零位置,並使杆不倒下。倒立擺系統的控制問題一直是控制研究中的一個典型問題。
欠驅動系統垂直起降飛行器
垂直起降飛行器一般指戰鬥機或轟炸機。該飛行器可實現飛行器自由起落,從而突破跑道的限制,具有重要的軍用價值。其動力學模型為
[1]
欠驅動系統柔性機械手
- 參考資料
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- 1. Wang X, Liu J, Cai K Y. Tracking control for a velocity-sensorless VTOL aircraft with delayed outputs[J]. Automatica, 2009, 45(12): 2876-2882.
- 2. Yoo S J, Park J B, Choi Y H. Output feedback dynamic surface control of flexible-joint robots[J]. International Journal of Control, Automation, and Systems, 2008, 6(2): 223-233.
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