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研究生:邱文賜
研究生(外文):Chiao, David
論文名稱:無模式取樣法與係數圖法應用於撓性結構定位控制之研究
論文名稱(外文):Study of Unmodel Method and Coefficient Diagram Method Via Position Control of Flexible Structure
指導教授:林穎裕林穎裕引用關係
指導教授(外文):Yiing-Yuh Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:撓性結構無模式取樣法係數圖法定位控制
外文關鍵詞:Flexible StructureUnmodel MethodCoefficient Diagram MethodPosition Control
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撓性結構因具有質輕且耗能少的特性,廣泛地被利用在航太工業及機
械系統中。例如人造衛星的太陽能吸收板、天線以及機械手臂。然撓性結
構之振動又會影響到定位及姿態的準確性。因此如何在撓性結構的振動影
響下又能準確的控制姿態及定位就是一個值得研究的問題。針對這樣的問
題,本論文應用一簡化的模型,來模擬附有撓性結構的人造衛星的姿態定
位。本控制系統是利用馬達帶動動量輪轉動時,因系統之角動量守恆,而
達到定位控制。在轉動過程中利用應變規及電位計,分別量測撓性臂之振
動訊號及圓盤之位置,壓電片則用於抑制撓性臂於定位過程中之振動。本
文利用漢米頓定理推導出系統的數學模式,並據此設計控制器。在控制方
面,利用LQR控制法則,係數圖法(CDM),無模式取樣法(基於取樣數據法)
等,分別設計出不同的控制器。並藉由電腦模擬與實驗,比較模擬與硬體
實驗之間的差異與控制的效果,及各種不同控制法則的優劣。

Because of its light weight and low power consumption,
flexiblestructures are widely used in aerospace and mechanical
systems, such as solar panels, antennas of earth satellite and
robot arms. However,the vibration of flexible structure may
degrade the accuracy of posi-tioning and attitude. Therefore, it
is worthy to study how to the atti-tude and position of flexible
structures under the effect of vibrationare being controlled.In
this research, we use a simple experimental system to simulate
the attitude control of a satellite with flexiblestructure. The
position of the experimental system is controlled bya momentum
wheel driven by a stepping motor while utilizing the law of
angular momentum conversation. The experimental set-up includes
a potential meter is used to measure the angular motion of the
rotator angle. A strain gauge and a piezoelectric plate are
used to measure and to suppress the vibration of the flexible
beam.To derive the governing equations of the system, the
Hamilton*s principle was applied.In the controller designs ,
LQR, CDM (Coefficient Diagram Method), and unmodel sampling
method(Data-Based Controller Synthesis) are used. The
simulation and experiment results are compared and the
advantages and the disadvantages of different controllers
applied in the system arediscussed.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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