[发明专利]多旋转激励平移振荡器系统非线性耦合自适应控制方法

权利要求书

1.一种多旋转激励平移振荡器系统非线性耦合自适应控制方法，其特征在于该方法包括：

第1、确定控制目标

选定每个旋转激励平移振荡器的位置向量为目标位置向量为其中，x_i,θ_i,θ_di分别表示第i个旋转激励平移振荡器的台车位移、台车速度、转子旋转角度、转子旋转角速度及转子的目标角度，系统中旋转激励平移振荡器的总数为N，则i＝1,2,...,N；

第2、定义误差信号、参数向量与可测向量

定义多旋转激励平移振荡器系统中每个旋转激励平移振荡器的转子摆角误差e_θi为

e_θi＝θ_di-θ_i (4)

定义未知参数向量可测向量其中，符号表示矩阵/向量转置，向量中元素ω_i1,ω_i2,ω_i3,y_i1,y_i2,y_i3表示为：

y_i1＝x_i cosθ_i,y_i2＝-x_i-1cosθ_i,y_i3＝-x_i+1cosθ_i

其中，cos表示余弦函数，M_i,m_i,L_i,k_i,k_i+1分别表示第i个旋转激励平移振荡器的台车质量、转子质量、转子旋转半径、第i条弹簧的劲度系数及第i+1条弹簧的劲度系数；x₀＝x_N+1＝0；

第3、控制器设计

设计非线性耦合自适应控制器τ_i如下：

其中，k_E,k_pi,k_di是正的控制增益，表示ω_i的在线估计，其更新律为

其中，Γ_i＝diag{r_i1,r_i2,r_i3}表示正定对角更新增益矩阵，r_ij表示正定对角更新增益矩阵Γ_i中对角线上的第j个元素，满足r_ij＞0,j＝1,2,3；

第4、控制方法实现

利用台车上安装的传感器，实时测量由N个旋转激励平移振荡器组成的多旋转激励平移振荡器系统中的x_i，θ_i与利用式(16)与式(17)，计算得到控制信号，实现对欠驱动多旋转激励平移振荡器系统的控制。