【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械系统控制，尤其是涉及一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法。
技术介绍
1、随着现代工业的快速发展，机械系统广泛应用于诸如机器人、工业控制、航空航天等领域。稳定是对系统的基本要求，而镇定则是要设计适当的控制器使闭环系统稳定，工程师们往往设计基于系统信号的比例-积分-微分控制以达到系统镇定。然而，由于系统内部特殊结构的缘故，具有任何定常增益的传统pid控制器(proportion integrationdifferentiation，比例-积分-微分控制器)可能都无法使得系统镇定。
2、鲁棒控制是一种能够处理不确定性和干扰的控制方法，它能够使系统在存在不确定性和干扰的情况下保持稳定，并具有一定的鲁棒性能。常用的鲁棒控制方法有h∞控制、μ综合法等。
3、近年来，出现了一种依赖于方波抖动的高增益镇定控制器设计方法，给出了恰当的模型变换方法以消除高增益镇定控制器带来的高增益项，并精确给出了保证系统稳定的小参数整定范围。然而，上述控制器是依赖于连续测量信号进行设计的，在信息传输过程中会产生大量对系统性能无效的采样数据，占用大量网络资源。如何保证机械系统稳定，进行协同设计合理控制策略，在尽可能节省有限网络资源的同时保证期望的控制性能，是解决的一大技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，该方法是网络化控制领域中的一种方法，旨在降低网络负载和能量消耗，减少
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术公开了一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，包括以下步骤：
4、s1、根据实际的不确定机械系统，建立机械系统动态模型；
5、s2、在所述机械系统动态模型中引入切换事件触发机制；
6、s3、基于所述切换事件触发机制，设计输出反馈控制器；
7、s4、将s3中所述输出反馈控制器和s2中所述切换事件触发机制融入到s1中的机械系统动态模型，形成包含切换事件触发机制的机械系统动态模型；
8、s5、构造泛函，通过所述泛函计算s4中所述机械系统动态模型稳定的充分条件，通过满足s4中所述机械系统动态模型稳定的充分条件实现对机械系统动态模型的鲁棒振动控制。
9、进一步地，s1中所述机械系统动态模型包括二阶线性机械系统动态模型。
10、进一步地，所述二阶线性机械系统动态模型为：
11、
12、其中：为系统状态，u(t)∈r为系统输入，y(t)∈r为系统输出，t为时间，以及c＝[c1 c2]，a、b、c均为矩阵，b，c1以及c2都是常数且c2≠0，为不确定项，对于满足不等式‖δa(t)‖≤σ0，σ0是很小的正常数。
13、进一步地，s2中所述切换事件触发机制为：
14、
15、其中：tl+1为满足触发条件的下一触发时刻，l∈n0，t0＝0，h>0，和h为待设计事件触发阈值参数，ε>0，ε为与抖动频率成反比的参数。
16、进一步地，s3中所述输出反馈控制器为：
17、
18、其中：k为控制增益，为方波信号，用如下公式表示为：
19、
20、其中：j∈n0，ε为与抖动频率成反比的参数。
21、进一步地，s4中所述机械系统动态模型为：
22、
23、
24、其中：l∈n0，e(t)＝y(t)-y(tl)。
25、进一步地，所述切换事件触发机制接收测量的y(tl)值后，通过切换事件触发机制公式进行运算，将满足触发条件的y(tl)值发送至输出反馈控制器。
26、进一步地，所述切换事件触发机制中存在最小事件间隔ε2h。
27、进一步地，所述的泛函为lyapunov-krasovskii泛函。
28、进一步地，所述lyapunov-krasovskii泛函为：
29、
30、其中：
31、vp(t)＝zt(t)pz(t),0<p∈rn×n，z(t)＝ζ(t)-g(t)
32、
33、
34、
35、
36、
37、
38、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
39、(1)本专利技术的关键在于引入了一种切换事件触发机制，在保证系统获得期望稳定控制性能的同时，减少了不必要的数据传输，节约了有限的网络资源，使得该控制系统的通信效率和控制效率得到了明显的改进与提升。
40、(2)针对机械系统存在的时变性，本专利技术设计了一种新颖的依赖于方波抖动和小参数的输出反馈控制器以镇定机械系统，给出了恰当的模型变换方法以消除小参数镇定输出反馈控制器带来的高增益项，能够以更加灵活的方式对系统状态进行调节。
41、(3)本专利技术通过构造一种泛函，并通过求解得到系统稳定的充分条件，给出了保证系统稳定性的方波频率的有效上界。
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1.一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，S1中所述机械系统动态模型包括二阶线性机械系统动态模型。
3.根据权利要求2所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，所述二阶线性机械系统动态模型为：
4.根据权利要求1所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，S2中所述切换事件触发机制为：
5.根据权利要求1所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，S3中所述输出反馈控制器为：
6.根据权利要求1所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，S4中所述机械系统动态模型为：
7.根据权利要求4所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，所述切换事件触发机制接收测量的y(tl)值后，通过切换事件触发机制公式进行运算，将满足触发条件的y(tl)值发送至输出反馈控制器。
8.根据
9.根据权利要求8所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，所述的泛函为Lyapunov-Krasovskii泛函。
10.根据权利要求9所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，所述Lyapunov-Krasovskii泛函为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，s1中所述机械系统动态模型包括二阶线性机械系统动态模型。
3.根据权利要求2所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，所述二阶线性机械系统动态模型为：
4.根据权利要求1所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，s2中所述切换事件触发机制为：
5.根据权利要求1所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在于，s3中所述输出反馈控制器为：
6.根据权利要求1所述的一种基于事件触发机制的机械系统鲁棒振动控制方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张进，张志豪，石静，彭晨，王玉龙，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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