臺灣博碩士論文加值系統

本論文設計出一種新的趨近律改善了離散順滑模態控制之指數趨近律的缺點。利用此新的趨近律可以降低或消除指數趨近律可能導致系統抖振之缺點，並且提升系統的穩定度。進一步考慮系統有狀態未知、參數不確定性和外部干擾時，有可能會使得系統性能產生不穩定。因此將離散順滑模態控制和比例積分觀測器結合起來，並且利用比例積分觀測器對系統狀態、參數不確定性和外部干擾作估測，希望可以更加進一步確保當系統有狀態未知、參數不確定性和外部干擾時的穩定度。經過電腦模擬，可以知道新的趨近律的確比指數趨近律可以更加改善系統的穩定度，並且有達到消除或降低系統抖振。離散順滑模態控制結合比例積分觀測器確實估測得到系統狀態、參數不確定性和外部干擾，並且達到系統穩定之目標。

In this study, a new reaching law which can improve the defect of exponential reaching law of discrete sliding mode control is designed. To use this new reaching law, it can reduce or eliminate the chattering defect occurred in the controled system as using the exponential reaching law and improve the system stability. Considering the system having unknown system state, parameter uncertainty, and external disturbance, which may let system performance be unstable, we combine the discrete sliding mode control with proportional integral observer, and use the proportional integral observer to estimate unknown system state, parameter uncertainty, and external disturbance. From the stability analysis, the proposed control method can ensure the system stability in the presence of unknown system state, parameter uncertainty, and external disturbance. Through computer simulation, it is shown that the new reaching law is better than exponential reaching law on the system stability improvement and system chattering reduction.

中文摘要-------------------------------------------------------------i
英文摘要------------------------------------------------------------ii
致謝---------------------------------------------------------------iii
目錄----------------------------------------------------------------iv
表目錄--------------------------------------------------------------vi
圖目錄-------------------------------------------------------------vii
符號說明------------------------------------------------------------ix
第一章 緒論--------------------------------------------------------1
1.1 前言---------------------------------------------------------1
1.2 文獻回顧-----------------------------------------------------2
1.3 研究目的與動機------------------------------------------------3
1.4 論文架構-----------------------------------------------------3
第二章 順滑模態控制理論與比例積分觀測器--------------------------------4
2.1 順滑模態控制理論----------------------------------------------4
2.2 離散順滑模態控制理論-------------------------------------------7
2.3 比例積分觀測器之介紹------------------------------------------10
第三章 比例積分觀測器之順滑模態控制設計-------------------------------24
3.1 前言--------------------------------------------------------24
3.2 離散順滑模態控制之趨近律設計-----------------------------------24
3.2.1 系統描述----------------------------------------------------25
3.2.2 穩定性分析--------------------------------------------------26
3.3 結合比例積分觀測器之離散順滑模態控制設計------------------------28
3.3.1 系統描述----------------------------------------------------28
3.3.2 穩定性分析--------------------------------------------------29
第四章 模擬結果與討論-----------------------------------------------31
4.1 前言--------------------------------------------------------31
4.2 電樞控制直流馬達系統------------------------------------------31
4.2.1 電樞控制直流馬達系統之模擬-------------------------------------32
4.2.2 順滑模態控制結合比例積分觀測器之模擬----------------------------39
4.3 倒單擺系統---------------------------------------------------43
4.3.1 倒單擺系統之模擬---------------------------------------------45
4.3.2 順滑模態控制結合比例積分觀測器之模擬----------------------------48
4.4 人造衛星系統-------------------------------------------------52
4.4.1 人造衛星系統之模擬--------------------------------------------54
4.4.2 順滑模態控制結合比例積分觀測器之模擬----------------------------57
第五章 結論與未來展望-----------------------------------------------62
5.1 結論--------------------------------------------------------62
5.2 未來展望----------------------------------------------------62
參考文獻------------------------------------------------------------64

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