版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、CHAPTER6Stability of LinearFeedback Systems6.16.2 BIroductiontability6.3 Robot-controller Motorcycle6.4 Stabilityysis6.5 Disturbance Response6.66.7 Summaryysis16.1roductionOf utmost importance systems is stabilityUnstable open loop system-stabilize using closed loop control.he design of controlStabl
2、e open loop system-do notroduceinstabilityo the closed loop system.Routh-Hurwitz method26.2 BItabilityA system is stable if the system response is bounded (有界) for every bounded input, referred to as bounded input bounded output or BIBO stability.Let h(t) represent impulse response of a system.t h (
3、 t) u ( ty(t)td0t(t )dt)u(yt()ht(u)h(tt)d00)tyt(M(t )M)h(dSupe input u(t) is boundedu0thdy(t) being bounded i(mpitsboundeds03Nesary and sufficient conditionA system to be BItable ist all of the polesof the system transfer function have negative realpartsThe system is stable only when all the closed-
4、looppoles are locatedhe lefnd half of the scomplex plane (LHP);The systeme unstable as soon as one closed-loop pole is locatedhe righnd half of the scomplex plane (RHP).The system is critical stable as soon as a pair ofimaginary poles and all other roots half of s complex plane (LHP).he lefnd46.3 Ro
5、bot controlled motorcycleGhost-rider56.3 Robot controlled motorcycleVhLcGhost-rider6Control DesignControl Goal: Control the motorcyclehe vertical(垂直)ition, and maahe prescribed.itionhepresence of disturbanVariable to be Controlled: motorcycle vertical Control Design SpecificationsClosed loop system
6、must be stableition from7Robot-controlled MotorcycleD(s)1Robot ControllerMotorcycle Dynamicss)G (s 2 (s)(s)B1dDesired bangle angle ss)G c(2s 132 Vg VLFeedback controller ,123hhchc) KGs(KsfPDSelect Key Tuning parameter :KP and KDWhat values of KP and KD lead to closed-loop stability?8Gf(s)G(s)Gc(s)6.
7、4 Stabilityysis2s 1 3s)s(2()1Closed-loop transfer functionCharacteristic equation( s) K(K)s123PDs 1)s(2()1 3( (K KsK021Ks)s)D3D2P 31P21D2KP31s3 s2s1(K1KP2)s091 KD31KD3K)(D2 PK3) 1 (KP2 11 KD3KP2 1 0KD 1/ 3 ( K ()K 0K 22)K23D2133PD32PKP 1 / 2 0.2; h 1.09;V 2.0; L 1.0; c 1.36 g 9,h1KD 0V 22hc 2.7,K 3.
8、33P VL 1.35hc310a1=9;a2=2.7;a3=1.35;tau=0.2; KP,KD=meshgrid(0:1:50,0:1:50);f=a2*a3*KD.2+(a2-tau*a1*a3+a32*KP).*KD+(a3-tau*a2)*KP;meshz(f) xlabel(KP)ylabel(KD)zlabel(f)grid 10, 5.KPSelectingKD11Open loop T.F. of a unity feedback controlsystem100(s 2)G(s) n1 =k=100;z=-2;p=0,-1,-20;s(s 1)(s 20)n1,d1=zp
9、2tf(z,p,k)0d1 =1P =010020021200P=n1+d1roots(P)12112020012Other methods to get the rootsG=tf(n1,d1) sys=feedback(G,1) Transfer function:100 s + 200-s3 + 21 s2 + 120 s + 200roots(sys.den1)sys1=zpk(sys);sys1.p1pole(sys)ans =-12.8990-5.0000-3.1010G=ss(sys); eig(G.a)13Exle:Mars Exploration Rover, MERSpir
10、it, MER-A14Opportunity, MER-B15車輪力矩右左C(s)漫游方向調速閥門兩組車輪的速度差R(s) +預期的轉動方向C(s)-Control goal: The velocity error for a ris tobe no moren 24% of the slope of the input。16R(s) +預期的轉動方向C(s)-Characteristic equation:K1(s a)1 0s(s 1)(s 2)(s 5)s4+8s3+17s2+(10+K1)s+aK1=017動力傳動系統(tǒng)與漫游車G(s)K1s(s 2)(s 5)控制器Gc(s)(s a)
11、(s 1)s4+8s3+17s2+(10+K1)s+aK1=0Stabilitys4117aK1rray:Rous3s28126 K110+K1aK18s11260 (116 64a) K K 211 126 K1aK1s0K1 126aK1 01260 (116 64a ) KK021118K aK 1260 (116064a)K1syms K1 af=1260+(116-64*a)*K1-K12ezplot(f,0,150,0,4)R(s) +預期的轉動方向C(s)-Control goal: The velocity error for a ris to be nomoren 24% o
12、f the slope of the input。K lim sG (s)G(s) aK1r(t)=Atc10s0A10 AA24e%ssaKK120Let aK1=42,ess 23.8%a and K1 can be selected as:K1=70,a=0.6; K1=50,a=0.84.ff=a*K1-42 ezplot(ff,0,150,0,4)a216.5 Disturbance responseD(s)Robot ControllerMotorcycle Dynamicsd(s)Desired bangle(s)B angleFeedback controllerDisturb
13、ance transfer functionG2223Robot-controlled Motorcycles) 2 3sD(s)G(Robot Controllercs 11Motorcycle Dynamicss)d(s)Desired bangle(s)BG (s21 angleG) KPsf(DKs2 VFeedback controllerg VL ,123hhchcIs itsible for the robot to control the motorcycle asthe velocity (V ) varies ?246.6ysisWhen v1.2, one pole is
14、itive, so motorcycle is unstable256.7 Summary1. 工程背景與指標要求機器人、機器人的要求最主要的是穩(wěn)定性要求,有一定斜坡輸入下穩(wěn)態(tài)誤差要求。2. 設計與設計過程判據(jù)確定K1與a的穩(wěn)定區(qū)域。由于有兩個控制參數(shù),可用具置應按滿足斜坡作用下的穩(wěn)態(tài)誤差要求確定。滿足穩(wěn)態(tài)誤差要求的參數(shù)對( K1,a )設計斜坡輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差ess Kv 關系;Kv與 K1與 a關系;263. 擴展與引伸(1)全方位性能要求:一個實際工程系統(tǒng),不僅有穩(wěn)態(tài)要求,還應有動態(tài)要求與頻帶要求,試用車系統(tǒng)在不同( K1,a)下的閉環(huán)零極點,環(huán)頻率響應及帶寬。a(2)參數(shù)魯棒域確定:利用理論推導或仿真方法,可否在容許參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域內(nèi),確定使斜坡作用下系統(tǒng)動態(tài)性能及頻寬較“好”的子區(qū)域?求出(繪出)漫游斜
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年餐廳臨時員工雇傭協(xié)議3篇
- 2024年金融服務合作合同
- 2024年標準農(nóng)藥買賣合同書版B版
- 2024水電站資產(chǎn)轉讓與能源供應保障協(xié)議3篇
- 2024年藝術裝修工程協(xié)議3篇
- 2024圖紙設計合同范本二零二四年度建筑工程版3篇
- 2024年研發(fā)資金借款協(xié)議(適用科研機構)3篇
- 2024年財產(chǎn)分割協(xié)議:離婚后財產(chǎn)分配指南
- 2024年影視行業(yè)臨時演員聘用合同范本15篇
- 2024樣板間樣板房室內(nèi)空氣治理與凈化合同協(xié)議3篇
- 開發(fā)區(qū)開發(fā)管理模式及發(fā)展要素PPT課件
- 急診科科主任述職報告范文
- 基于MATLAB語音信號降噪處理
- 試訓運動員協(xié)議書
- 淮海工學院數(shù)據(jù)庫原理與技術復習題及答案
- 建龍資料備案正版表格
- 化工原理期末考試練習題及答案
- 數(shù)值分析課后習題答案(共81頁)
- 200立方矩形鋼筋混凝土清水池標準圖集(共7頁)
- 網(wǎng)絡安全運維培訓測試題
- 民政部主管社團管理辦法
評論
0/150
提交評論