球棒系统的建模及反馈控制要点(共14页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上球棒系统的建模及反馈控制题 目:球棒系统的建模及反馈控制姓 名:学 院:班 级:学 号:指导教师: 年 月 日 南京农业大学教务处制球棒系统的建模及反馈控制设计 由刚性球和连杆臂构成的球棒系统，如下图所示。连杆在驱动力矩 作用下绕轴心点做旋转运动。连杆的转角和刚性球在连杆上的位置分别用,表示, 设刚性球的半径为R。当小球转动时, 球的移动和棒的转动构成复合运动。 球棒系统是一个典型的多变量的非线性系统。该系统通过操作驱动力矩的控制使刚性球稳定在连杆的中心位置。利用拉格朗日方程建立球棒系统的数学模型, 并用状态反馈的方法设计球棒系统的控制器, 通过给出具体的数据并进行计算, 再利用这些数据进行模拟仿真。仿真表明利用状态反馈法设计的控制器, 可以实现球棒系统的稳定控制, 即刚性球随动力臂一起转动时不发生滚动。刚性球与机械臂的动态方程由下式描述：。