控制与决策

作者：熊屹林,曾喆昭

单位：长沙理工大学 电气与信息工程学院,长沙 410076,,长沙理工大学 电气与信息工程学院,长沙 410076,

关键词：欠驱动TORA系统;坐标变换;Huygens振动中心;自耦PID控制;鲁棒稳定性

基金：湖南省教育厅重点项目(21A0183)；长沙理工大学研究生科研创新项目(CX2021SS46).

针对欠驱动旋转激励平移振荡器(translational oscillations with a rotational actuator,TORA)系统的控制问题,使用一种自耦PID(self-coupling proportional-integral-differential,SCPID)控制方法.该方法首先利用坐标变换使TORA系统的质心映射为Huygens振动中心,以实现新系统控制输入解耦,避免零动态不稳定问题;然后对Huygens振动中心设计平移位置的SCPID控制器,同时获得小球偏转角度的虚拟指令,进而设计小球偏转角度的SCPID控制器,从而实现TORA系统的平衡点跟踪控制;最后在复频域对闭环控制系统的稳定性进行严格的数学分析和证明.仿真及与其他方法的结果对比表明,所设计的控制算法简单高效,在欠驱动控制系统领域具有实际的应用价值.

来源：2024年第3期

《控制与决策》期刊编辑部

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