一类Lagrange系统的模型预测控制方法及其应用研究

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一类Lagrange系统的模型预测控制方法及其应用研究

RESEARCH AND APPLICATION OF MODEL

摘 要

Abstract

第1章 绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外发展现状的分析

1.2.1模型预测控制理论的研究现状

1.2.2 Lagrange力学系统的研究概述

1.2.3分数阶微积分控制方法的发展简介

1.3主要研究内容以及章节安排

第2章 Lagrange力学建模方法

2.1引言

2.2 Lagrange力学建模的总体方案

2.3磁流变阻尼器的Lagrange动力学模型设计

2.3.1 磁流变阻尼器的结构特性分析

2.3.2 基于分数阶微积分的Lagrange力学建模

2.4柔性机械臂的Lagrange动力学模型建立

2.4.1 柔性机械臂的结构与模态分析

2.4.2 Lagrange动力学模型的设计

2.5本章小结

第3章 分数阶微积分基本概念及其数值实现

3.1引言

3.2分数阶微积分概述

3.2.1 分数阶微积分的常用定义

3.2.2 分数阶微积分的性质

3.3分数阶系统模型的数值近似方法

3.3.1 连分展开和插值方法

3.3.2 曲线拟合/频率响应匹配法

3.4磁流变阻尼器振动系统分数阶模型的近似

3.5本章小结

第4章 磁流变阻尼器的分数阶模型预测控制

4.1引言

4.2基于分数阶微积分的离散模型预测控制

4.2.1建立磁流变阻尼器振动系统预测控制方程

4.2.2 设计并求解Lagrange系统局部最优化问题

4.2.3实施预测控制的滚动优化和稳定性分析

4.3数值仿真实验

4.3.1无约束的模型预测控制实验

4.3.2输入/输出受限的模型预测控制实验

4.4本章小结

第5章 基于模型预测的柔性机械臂振动控制

5.1引言

5.2柔性机械臂的离散模型预测控制器设计

5.2.1离散模型预测控制方程的建立

5.2.2系统优化问题的设计与求解

5.2.3预测控制方案的滚动优化和稳定性分析

5.3数值仿真实验

5.3.1柔性机械臂的预测控制实验

5.3.2无约束和系统受限的预测控制分析

5.4 本章小结

结 论

参考文献

致 谢