自适应控制在电力和机械两个应用实例的研究

【摘要】自适应控制是一种多学科交叉的热门理论和技术，它的产生和发展得益于许多学科，这其中包括常规反馈控制、最优控制、神经网络控制、模糊控制等。这些学科也从各个侧面部分展示了自适应控制的理论和方法。同时自适应控制也是一门尚不成熟的学科，需要我们不断的精进和完善。本文介绍了自适应控制在电力系统和机械系统的两个应用实例，分别为太阳能电池阵列模拟器的研究和平面双关节机械臂控制算法的研究。前者实例的目的是当外接负载发生变化时系统通过改进的自适应控制器控制系统的电压和电流双反馈，从而使系统稳定工作在特性曲线上。后者实例的目的是给定期望轨迹，然后通过自适应控制器的控制使机械手的运动轨迹在误差允许的范围内达到预期跟踪效果。本论文的主要内容如下：1)阐述自适应控制的定义、原理和发展现状，然后简要介绍它在数控机床、污水处理、通讯、网络数据传输和汽车等领域的应用。2)以太阳能电池阵列模拟器为应用实例，分别阐述了太阳能电池分析建模，模拟器原理结构以及控制方法设计。然后基于Matlab软件分别对太阳能电池数学模型、模拟器电路和控制系统开环闭环进行了仿真实验。最后得出模型准确，控制器控制效果良好的结论。3)以平面双关节机械臂为应用实例，首先介绍了机械臂在空间坐标描述的问题，然后介绍了空间坐标系变换的方法。而后对双关节机械臂进行建模，推导出其运动学方程。再然后基于Matlab软件搭建模型，添加控制器，编写程序，实现对系统的仿真实验。最后得出结论系统跟踪效果良好。4)本文的最后指出自适应控制应用到两个实例中都取得了比一般控制更好的效果，但是控制过程和算法都还有一些需要改进的地方。
【作者】赵厚儒；
【导师】刘晨；
【作者基本信息】合肥工业大学，仪器仪表工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】自适应；反馈；机械臂；关节；Matlab；

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