桥式吊车之现代控制

论文摘要

现代控制论是60年代在经典控制理论的基础上创新发展而来的[1]。现代控制理论引入系统状态变量这一全新的概念,应用矩阵理论为工具,对控制理论和技术进行了变革。这种变革不仅表现在具体问题的解决上,更主要的是它对实际问题的解决思路上和对问题本质把握上的革新。其优越性毋庸质疑,尤其是在这个计算机技术流行的时代里,它解决问题的快捷性更是非同凡响!本文围绕桥式吊车的设计这一课题为中心,针对实际工程中出现的问题,扣住并展开了关于控制系统设计中的四大问题。它们分别是1.实际问题的建模,即构造系统的动态方程,2.线性定常系统方程的求解,3.调节器的设计,4.状态观测器的设计。其中调节器的设计是采用闭环系统的极点配置法[2]。对这四个问题及其解决方法进行阐述后,应用它们将课题彻底完成。本文得到了相应的调节器和观测器,并进行了数字仿真。仿真结果表明,本文中设计的控制器及观测器是非常有效的!本文的结构如下:第一章是绪论。第二章是预备知识。第三章是调节器和观测器的设计。第五章是桥式吊车系统的控制器设计。第六章是结束语。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 反馈控制理论的发展史
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 本文研究的主要内容和论文结构
• 第二章 预备知识
• 2.1 反馈控制系统
• 2.2 动态系统的数学模型
• 2.2.1 传递函数
• 2.2.2 方框图
• 2.2.3 状态空间法描述系统
• 2.3 非线性系统的线性化
• 2.4 系统的响应
• 2.5 关于状态空间方程的求解
• 第三章 调节器与状态观测器的设计
• 3.1 状态观测器的设计
• 3.2 调节器的设计
• 第四章 桥式吊车控制器的设计
• 4.1 关于桥式吊车工作过程中自动调节的状态空间分析中的设计与计算的方法和步骤
• 4.2 问题
• 4.3 系统状态空间的建立
• 4.4 行车系统的调节器的设计
• 4.5 状态观测器的设计
• 4.6 行车系统利用极点配置法设计调节器以及设置全状态观测器后，闭环调节特性之分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要