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摘要本文针对网络视觉伺服系统的输出采样与延时特性，基于连续间断混杂系统进行连续无延时状态观测器的设计。首先对具有固定采样周期的网络视觉伺服系统设计了连续无延时的状态观测器。接着对连续无延时的状态观测器进行了拓展，使之在可变采样周期的网络视觉伺服系统的情况下也能够重构此系统的连续无延时状态。最后为了验证上述算法的有效性，基于网络伺服移动小车使用提出的观测器进行了仿真模拟。最后在simulink中证实了设计的观测器能够较好的重构连续无延时状态。30988
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毕业论文关键词 间断连续混杂系统 观测器 可变采样与延时输出
毕业设计说明书外文摘要
Title Hybrid System Based on the Design of the Sampling Period and a Variable Delay State Observer and Its Application in Network Visual Servo System
Abstract This paper studies the characteristics of output of the networked visual servoing control systems .The paper deals with a new continuous un-delayed state observer based on Piecewise Continuous Systems .The base on network visual servoing system with a fixed sampling period , designes a continuous observer without delay. Next the observer is expanded, so that the observe can also be used in the case of visual servoing system with variable sampling period. Finally, to verify the effectiveness of the algorithm, networked visual servoing mobile cart system is simulated. Observe’s accuracy has been verified in the simulink of matlab.
Keywords Piecewise Continuous Systems observer Variable sample and delay output
目 次
1 绪论 1
1.1 背景介绍 1
1.2 发展综述 1
1.3 研究方向 2
1.4 研究趋势 3
1.5 本章小结 3
2 PCS介绍 4
2.1 PCS概念 4
2.2 PCS的特点 4
2.3 PCS结构 4
2.4 动态PCS 5
2.5 PCS形成 5
2.6 本章小结 7
3 网络视觉伺服系统 8
3.1 视觉伺服系统概念 8
3.2 视觉伺服系统的特点 8
3.3 视觉伺服系统结构 8
3.4 视觉伺服系统控制方法 9
3.5 本章小结 10
4 固定采样周期与延时状态观测器 11
4.1 固定采样周期与延时观测器设计 11
4.2 LPCSI 12
4.3 RODL观察器 13
4.4 LPCSII 14
4.5 网络视觉伺服移动小车系统 15
4.6 仿真结果 16
4.7 本章小结 17
5 可变周期采样与时延的状态观测器 18
5.1 可变周期与时延观测器设计 18
5.2 LPCSI,LPCSII及方波发生器 20
5.3 LPCS III 20
5.4 RODL观察器 20
5.5 LPCS IV 21
5.6 网络视觉伺服移动小车系统 21
5.7 数值模拟结果 22
5.8 本章小结 23
结 论 24
致 谢 25
参考文献26
1 绪论
混杂系统的历史最早要追究到1986年，在这一年的美国的一次会议上这个概念第一次被提出来[ ]。一经提出就得到了热烈讨论和非常广泛的关注，被各国许多的学者认为是控制理论研究的一个新热点。在20世纪60年代第一篇研究混杂系统理论的文献发表了，在经过几十年的发展，学者们对于混杂系统本身任然没有一个完全的定义[ ]。混杂系统的研究虽然经过了很多年，但是还没有完全成熟，仍然处于一个起步发展的阶段，对于它的探索还在不断的进行的过程当中[ ]。但是可以肯定的是，无论是生活工业与人类生活息息相关的方面，还是科学研究等需要完整理论和精密测量的地方，混杂系统的应用可以说是无所不包的。混杂系统的应用范围很广，但是至今为止它的理论都没有趋近完美，很重要的一个原因就是研究它需要的理论也很广，包括数学，控制原理，计算机控制等等方面，而每一方面设计到的工作量都是比较大的，比如数学方面基本需要高等数学的支撑，在控制原理方面，原先的经典控制可能控制方法未必能够完全适用于混杂系统。所以混杂系统无论出于实际使用还是难度解决的层面来讲都是一个值得关注的地方[ ]。