臺灣博碩士論文加值系統

(44.212.99.208) 您好！臺灣時間：2024/04/23 23:02

:::

詳目顯示

:

• 被引用:4
• 點閱:231
• 評分:
• 下載:37
• 書目收藏:1
 本論文之重點在於針對實際的船用衛星天線自動搜索控制系統，設計出一以順滑理論為平台的船用穩定天線控制器(antenna control unit)。而需要這穩定天線控制器的理由是當天線因船隻的搖擺晃動而與前一刻所對準的衛星角度偏移時，天線必須去調整方位角及仰角的角度，以補償船的移動而穩定天線，到達我們所要的指向角度，這是本文研究的目的。論文架構主要為數學方程式的建立，數學方程式包含了船航行於海洋之中受到平擺(yaw)、俯仰(pitch)、搖擺(roll)三個方向作用的方程式(海浪方程式)以及衛星天線動態方程式的推導和建立，並以衛星天線指向角度大小的不同來建立控制法則，其中海浪方程式以齊次變換矩陣(homogeneous transformations)得之，系統之運動關係式以Denavit-Hartenberg(D-H)方法建立，而衛星天線動態方程式以Lagrange-Euler method推導得之，控制法則以順滑模式來控制(sliding mode control)，而最後的模擬結果也證明，此控制器的性能在海浪不規則運動的影響下，仍能穩定追蹤誤差和變化誤差且操控天線去追蹤衛星得到我們所要的角度。
 This study is intended to synthesize a control scheme to achieve a fast control of aiming angles of a typical ship-carried satellite antenna. The sliding-mode theory is employed to design an antenna control unit for achieving asymptotical stability of the desired angle. The study is configured to first build a mathematic model, which includes an establishment of wave equations to convert the yaw, pitch and roll angles of the ship to desired azimuth/elevation angles, and also deriving the governing equations of motion for the antenna via Denavit-Hartenberg(D-H) transformation and Lagrange-Euler methods. The control scheme is nest synthesized with an employment of sliding-mode control theory. With equations of motion and desired angular position of the antenna in hand a robust sliding-mode controller is designed next to achieve angular tracking of the antenna azimuth/elevation angles with the hardware implementation by two electrical motors. Simulations on the system dynamic with sliding-mode controller employed are conducted to show the effectiveness of the of controller designed, which indicate that the control scheme proposed is capable of conquering the angular excitations induced by wave and the model uncertainty to attain a favorable control performance.
 摘要IABSTRACTII誌謝III目錄IV圖目錄VII表目錄VIII第一章 緒論 11.1研究動機 11.2研究目的 21.3文獻回顧 41.3.1天線與船舶控制 41.3.2 順滑模態控制 41.4本文架構 6第二章 船舶運動方程式 82.1船舶的運動方式 82.3天線與船舶受海浪作用的運動動態方程式 82.4海浪方程式的假設與模擬結果 13第三章 天線動態控制系統 163.1連桿座標系統描述 163.2 DENAVIT-HARTENBERG表示法 173.3 LAGRANGE’S EQUATION 183.4 LAGRANGE-EULER DYNAMIC MODEL 193.5 建立天線動態數學模型 193.5.1天線連桿機構架構 193.5.2連桿座標系參數設定 203.6天線動態方程式實例推導 213.6.1系統動能 243.6.2連桿相對於基座之質心位置座標 253.6.3連桿慣性 273.6.4 連桿JACOBIAN矩陣 303.6.5系統連桿運動慣性矩陣 313.6.6 連桿速度耦合矩陣 333.6.7 系統位能所產生之重力項 343.6.8天線系統實際之LAGRANGE-EULER動態方程式 35第四章 順滑控制器設計 374.1 順滑控制理論(SLIDING MODE CONTROL) 374.2 順滑模態的系統描述 374.3順滑模態控制器設計 384.3.1 順滑函數的選擇 384.3.2 決定控制法則U 394.4以順滑控制法則控制天線系統 424.5電腦模擬結果與討論 45第五章結論與未來研究方向 475.1結論 475.2未來研究方向 47參考文獻 49自述 51
 [1]S.L.Chen.,“Moedling,Dynamics and Control of Largr Amplitude Motion of Vessel in Beam Seas,” phD Thei, Department of Mechanical Engineering Michigan State Univerity,1996.[2]H.Chris Tseng and W.Teo Dennis ,“Ship-Mounted SatelliteTrackingAntenna with Fuzzy Logic Control” , IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System , Vol. 34 , No. 2 , pp.639-645 , April 1998.[3]M.W. Spong., and M.Vidyasagar.,“Robot Dynamics and Control.” New York : Wiley, 1989.[4]V. Utkin., “Variable Structure Systems with sliding modes”, IEEE Transactions on Automatic Control,Vol.AC-22,April 1977.[5]S. B. Choi., D. W. Park., and S.Jayasuriya., “A time-varying sliding surface for fast and robust tracking control of second-order untertain systems”, Automatica, Vol. 30, pp. 899-904, 1994.[6]Y. S. Lu and J. S. Chen., “A global sliding mode controller design for motor drives with bounded control,” Int. J. Control, Vol. 62, No. 5, pp,1001-1009,1995.[7]J. J. Slotine ., “Sliding controller design for non-linear systems”, Int. J. Control, Vol.40, No.2, pp. 421-434.,1984.[8]K. S. Yeung., and Y. P. Chen.,”A new controller design for manipulators using the theory of variable structure systems”, IEEE Trans., 1988, AC-33, pp. 200-206.[9]Sira-Ramirez., “On the dynamical sliding mode control of nonlinear systems”, Int. J. Control, Vol.57,pp.1039-1061,1993.[10]K. D. Young.,”Controller design for a manipulator using theory of variable structure systems.” “IEEE Trans.Syst., Man, Cybern., Vol. SMC-8,pp.101-109,Feb.1978.[11]J. E. Slotine., “Sliding controller design for nonlinear systems.” Int. J. of Control, Vol.40,pp.421-434,1984.[12]S.L. Chen.,”Modeling,Dynamics and Control of Largr Amplitude Motions of Vessel in Beam Seas,”phD Thei,Department of Mechanical Engineering Michigan State Univerity,1996.[13]J. Schilling.Robert.,“Fundamentals Of Robotics Analysis and Control.” Canada, Prentice-Hall, 1990.[14]K.R. Britton., “Inertial Navigation Systems Analysis.” New York : Wiley,1971.[15]莊峰誌，“船載衛星天線平台之模糊控制器與模糊滑動模式控制器設計”，中原大學 機械工程研究所 碩士論文，民國九十一年。[16]W. Spong.Mark., and M. Vidyasagar., “Robot Dynamic and Control.” New York, John Wiley & Sons. 1988.[17]陳永陳永平，”可變結構控制設計”，全華科技圖書股份有限公司，民國88年。[18]Kais. Yeung., and Yon P. Chen.,” A New Control Design For Manipulator Using The Theory Of Variable Structure Systems” IEEE Trans. Automatic Control, VOL. 33, No. 2, February 1988.[19]K.D. Young., “Controller Design For a Manipulator Using Theory Of Variable Structure Systems.” IEEE Trans. Syst., Man, Cybern., VOL. SMC-8, pp. 101-109, Feb, 1978.[20]S.V. Emelyanov., “Variable Structure Control Systems.” Moscow: Nauka, 1967[21]The ARRL Handbook for Radio Amateurs(1994 ed.)
 電子全文(本篇電子全文限研究生所屬學校校內系統及IP範圍內開放)
 國圖紙本論文
 推文當script無法執行時可按︰推文 網路書籤當script無法執行時可按︰網路書籤 推薦當script無法執行時可按︰推薦 評分當script無法執行時可按︰評分 引用網址當script無法執行時可按︰引用網址 轉寄當script無法執行時可按︰轉寄

 1 五軸機器人之運動學分析 2 適應性理論應用與快速成型機自動化系統之研究 3 船載衛星天線平台定位之控制器設計及實驗驗證 4 船載衛星天線平台定位之模糊滑動控制器設計及實驗驗證

 1 司徒達賢、林晉寬(民87)，台灣優勢廠商之資源管理模式，管理學報。 2 鄭錫鍇(民90)，知識管理對政府部門人力資源管理之影響分析，競爭力評論，第3期。

 1 船載衛星天線平台之模糊控制器與模糊滑動模式控制器設計 2 船載衛星天線平台定位之控制器設計及實驗驗證 3 發光二極體接面溫度與封裝熱阻量測分析 4 使用DomainWall模式探討壓電致動器之磁滯現象 5 船載衛星天線平台定位之模糊滑動控制器設計及實驗驗證 6 以0.35微米CMOS製程設計一振動感測器之有機發光二極體驅動電路和光電感測器讀取電路 7 應用於光學尺細分割編碼器之前端類比電路設計與實現 8 具最大功率點追蹤應用於物聯網裝置之高適應性電荷幫浦獵能系統 9 抗雜訊感測電路應用於超薄型On-cell可撓曲電容式觸控面板 10 應用於兩軸致動機構之光學影像穩定器的動態建模與驅動系統設計 11 以0.18微米CMOS製程設計一具有自動校正之溫度補償石英振盪器 12 微小化非色散式二氧化碳氣體感測器氣腔設計 13 壓阻式氣體濃度感測器之讀取電路設計與晶片實現 14 有機非線性光學材料DAPSH晶體之製備及性質分析 15 設計與實現高效率之先進加密標準硬體電路

 簡易查詢 | 進階查詢 | 熱門排行 | 我的研究室