基于事件触发的倒立摆系统控制研究文献综述

 2021-10-28 20:31:12

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文 献 综 述1. 选题背景和研究意义倒立摆系统作为一种典型的非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统,具有结构简单、成本低、构件组成参数易于改变等特点,常用来描述线性领域中的不稳定系统和非线性领域中的变结构控制、无源性控制等控制思想。

其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制[1]、火箭发射中的垂直角度控制和卫星飞行中的姿态控制[2]等;此外,基于倒立摆系统的双轮平衡小车引起了人们的广泛关注,其结构简单,轻便灵活,节能环保, 深受上班族与学生的青睐与喜爱;鉴于其便捷、绿色的特点,其应用还将日趋广泛[3]。

随着网络技术的迅猛发展和广泛应用,网络化控制系统向网络化、分布化、智能化和综合化发展的趋势日益显现。

过去提出的周期采样控制,便于利用已有的有关采样数据系统理论和采样控制理论来进行系统分析和控制器设计,但共享网络能够提供的通信带宽是有限的,受限带宽会使网络化控制系统出现延迟和丢包等不良现象,降低系统性能,甚至导致系统不稳定。

面对网络资源短缺的今天,越来越多的学者将目光转向非周期采样控制事件触发控制。

事件触发机制提供了一种有效的方法来生成零星的任务执行,即只有当一个特定事件发生时才进行一个执行。

在确保系统的某些性能指标情况下,事件触发机制可以减少网络中的数据传输量,节省网络资源。

同时降低了无线网络技术的通信成本,为当代信息技术的突破提供了条件。

虽然近年来事件触发控制受到越来越多的关注,但大部分工作是从理论上对事件触发控制进行讨论与分析,没有应用于实际的控制对象,主要是因为此类系统从数学分析上更加复杂,需要融合多领域知识与成果。

倒立摆是控制理论研究的典型实验平台,常用于验证新兴的控制策略。

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