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《地面模拟微重力育种系统的控制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
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3、=11-t#J!UBJtJj:~r[lrf-bR13E3B~Jj21J/b~6jj(~BUniversitycode：10223Classifiedcode：Graduatenumber：XS138048Confidentialdegree：HeilongjiangBayiAgriculturalUniversityResearchoncontrolmethodofgroundsimulatedmicrogravitybreedingsystemPostgraduate：LvYu-xinSupervisor：ProfessorLiWei-ka
4、iAgriculturalElectrificationAutomationMajor：PhotoelectricdetectionandbreedingTechnologyResearchdirection：CollegeofInformationTechnologyCollege：DaqingChina2016.06摘要本文介绍了地面模拟微重力育种系统的研究目的及意义。通过分析比较多种地面模拟微重力环境装置的优缺点，提出基于数学模型，采用半主动式气浮法设计了三维空间三自由度地面模拟微重力育种装置的控制系统。论文研究了系统的动力学问题，并重
5、点描述了三维空间内育种平台的运动姿态。地面模拟微重力育种系统是一个参数随机时变、非线性的复杂系统，传统PID控制器无法使系统精确建模，其控制效果不理想。因此，在没有真实的物理实验装置条件下，本文只做原理性的分析设计。分析系统动力学和模拟目标受力平衡基础上，本文选用径向基RBF神经网络在线学习并自整定PID参数的控制算法对育种系统进行控制，该控制器可以使系统快速、稳定的达到所要求的理想形态。基于育种平台在Z轴向上所实现的重力补偿问题，进一步规划并描述三自由度系统的空间位姿。首先分析给定的椭圆空间曲线轨迹，建立数学模型；然后根据齐次空间坐标变换和
6、参数化理论，利用三次样条插值函数逼近算法列出参数方程；最后通过Matlab编程求解系数并列出x,y,z三轴的参数方程，从而实现控制育种平台三维位姿的目的。Matlab软件仿真验证本文基于数学模型算法的合理可行性。由仿真结果可知，径向基RBF神经网络PID控制算法可以达到在地面上模拟太空微重力环境进行育种的效果；三次样条插值函数逼近算法在控制系统空间位姿的研究中，可以使并联机构实现给定的空间轨迹曲线，即本文对地面模拟微重力育种系统控制方法的设计和规划是合理，可行的。关键词：微重力育种；RBF神经网络PID控制器；三次样条插值；Matlab仿真验
7、证IAbstractTheresearchpurposeandthesignificanceofmicrogravitybreedingsystemsimulationongroundweredescribed.Themicrogravitysimulationsofadvantagesanddisadvantageswereanalyzedandcompared,andaccordingtothemathematicalmodel,thethree-dimensionalspacebreedingdeviceforsemiactiveair
8、floatdesignwiththreedegreesoffreedomgroundsimulatedmicrogravitysystemwasconstructe
