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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:龔煌盛
研究生(外文):Huang Sheng Kung
論文名稱:音圈馬達定位系統之離散順滑模態控制
論文名稱(外文):Discrete sliding mode control for a VCM positioning system
指導教授:張國明
指導教授(外文):Kuo Ming Chang
口試委員:劉永田鄭良安張國明
口試委員(外文):Yung Tien LiuLiang-An ZhengKuo Ming Chang
口試日期:2014-07-28
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:機械與精密工程研究所
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:2014
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:離散順滑模態控制音圈馬達比例積分觀測器
外文關鍵詞:Discrete sliding mode controlvoice coil motorsproportional integral
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本文使用離散順滑模態控制去對音圈馬達進行精密定位控制。在現今電腦控制
上所使用的訊號均為離散訊號,因此本文將音圈馬達從連續系統轉換成離散系統
進行定位控制。在實際控制上會有未知系統的非線性函數與外部干擾等不確定性,
而在精密定位最重要的外部干擾為摩擦力。在系統中具有許多無法量測的系統狀
態與非線性函數,因此本文使用離散順滑模態控制理論以及比例積分觀測器進行
控制,並對系統非線性函數與外部干擾估測並加以補償,增加系統的強健性,使
系統可以在不確定因素下的穩定性。經實際控制,可以控制滑動平台達到良好定
位效果。
This dissertation uses the discrete sliding mode control to control a positioning
stage actuated by the voice coil motor. In modern control, the signals used on control
are discrete signals, so this paper will convert a continuous system into a discrete
system for the positioning control system. However, there are many uncertainties of
unknown system nonlinear functions and external disturbances, and the most important
external disturbance usually is friction in the positioning system. It cannot be controlled
satisfactorily without strengthen the controller in the control system with uncertainties.
Therefore, this dissertation uses the discrete sliding mode control theory and the
proportional integral observer technique to construct a discrete sliding mode control for
compensating the system uncertainty. In the dissertation, experiment results are given to
show the proposed control scheme can achieve the control goal satisfactorily.
中文摘要 i
英文摘要ii
致謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
符號說明 x
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 2
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 離散順滑膜態 2
1.2.2 音圈馬達 3
1.3 研究目的與動機 4
1.4 論文架構 5
第二章 音圈馬達系統 6
2.1 前言 6
2.2 系統架構 6
2.3 摩擦力模型 11
2.4 音圈馬達設備與數學模型 12
第三章 離散順滑模態與比例積分觀測器之離散順滑模態控制 18
3.1 前言 18
3.2 順滑模態控制理論 18
3.3 離散系統描述 26
3.4 離散順滑模態控制器設計 27
3.5 比例積分觀測器 29
3.6 基于比例積分觀測器之離散順滑模態控制 30
3.7 模擬結果與討論 31
3.7.1 離散順滑模態控制電腦模擬 31
3.7.2 基于比例積分觀測器之離散順滑模態控制電腦模擬 34
3.7.3 模擬結果比較 37
第四章 實際定位控制結果 38
4.1 前言 38
4.2 PID 控制實驗 38
4.3 離散順滑模態控制實驗 45
4.4 基於比例積分觀測器的離散順滑模態控制實驗 52
4.5 結果 59
第五章 結論與未來展望 60
5.1 結論 60
5.2 未來展望 61
參考文獻 62
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