1.针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
构建2D TORA系统的动力学模型并确定控制目标，控制目标为：以模型中平台的位置到达镇定状态，并调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度到达期望的目标角度；
以2D TORA系统的总能量、偏心球的旋转角度定位误差和系统各状态量之间的耦合关系与动力学特性，构造非负函数，结合系统的动力学模型确定辅助函数，分离系统的可测状态量与未知参数，并确定未知参数估计量的自适应更新率，得到对应控制器的函数模型；
获取2D TORA系统中，平台两个方向的位置信号和旋转偏心球的摆角信号，基于得到的控制器函数模型确定在偏心球上的控制力，实现控制目标。
2.如权利要求1所述的针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法，其特征在于，构建2D TORA系统的动力学模型，如下式所示：

其中，m,Mx和My分别为旋转偏心球、x和y方向平台的质量，x和y分别为系统在x和y方向的位移，θ为偏心球相对与垂直位置的转动角度，r表示偏心球的旋转半径，τ是其驱动力矩，I为系统的转动惯量kx和ky分别为连接平台和支撑平面的弹簧在两方向的弹性系数。
3.如权利要求2所述的针对2DTORA系统的自适应振动抑制控制方法，其特征在于，所述2D TORA系统的动力学模型转换为矩阵形式，确定系统动能K、系统势能P以及系统总能量E，通过求导得到简化后的模型。
4.如权利要求1所述的针对2DTORA系统的自适应振动抑制控制方法，其特征在于，所述控制目标，具体为：通过设计的自适应控制器抑制平台两方向的振动，使平台的位置x(t),y(t)到达镇定状态，调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度θ(t)到达期望的目标角度θd，如下式所示：

其中，状态变量后的(t)表示为该状态变量关于时间的函数。
5.如权利要求1所述的针对2DTORA系统的自适应振动抑制控制方法，其特征在于，所述控制器的函数模型，如下式所示：

其中，kp,kd,kh为正的控制增益，eθ＝θ-θd为偏心球的角度误差，为系统中的可测向量，ω为系统中的参数向量，表示对参数向量ω的估计值。
6.如权利要求1所述的针对2DTORA系统的自适应振动抑制控制方法，其特征在于，分离系统的可测状态量与未知参数，具体为：

其中，为系统中的可测向量；ω为系统参数向量；m,Mx和My分别为旋转偏心球、x和y方向平台的质量；x和y分别为系统在x和y方向的位移，两者均为不可驱动量；θ为偏心球相对与垂直位置的转动角度，为可驱动量；r表示偏心球的旋转半径，kx和ky分别为连接平台和支撑平面的弹簧在两方向的弹性系数。
7.如权利要求1所述的针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法，其特征在于，未知参数估计量的自适应更新率，如下式所示：

其中，Λ＝diag{λ1,λ2,λ3,λ4}表示正定更新增益矩阵。
8.针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制系统，其特征在于，包括：
控制目标模块，被配置为：构建2D TORA系统的动力学模型并确定控制目标，控制目标为：以模型中平台的位置到达镇定状态，并调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度到达期望的目标角度；
控制参数模块，被配置为：以2D TORA系统的总能量、偏心球的旋转角度定位误差和系统各状态量之间的耦合关系与动力学特性，构造非负函数，结合系统的动力学模型确定辅助函数，分离系统的可测状态量与未知参数，并确定未知参数估计量的自适应更新率，得到对应控制器的函数模型；
控制输出模块，被配置为：获取2D TORA系统中，平台两个方向的位置信号和旋转偏心球的摆角信号，基于得到的控制器函数模型确定在偏心球上的控制力，实现控制目标。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法中的步骤。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如权利要求1-7任一项所述针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法中的步骤。

技术领域
[0001]本发明涉及工业控制技术领域，具体为针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法及系统。
背景技术
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
[0003]2D TORA系统，是一种二维并带有旋转执行器的平移振荡器(two-dimensionaltranslational oscillator with rotational actuator)的系统，包括一个可驱动的旋转偏心球和两个不可驱动平台三部分。平台通过弹簧连接到支撑平面，在电机的驱动下，偏心球可以围绕固定在平台上的枢轴旋转，因此系统的三个自由度只需要通过一个控制输入进行镇定控制，是一种典型的非线性欠驱动系统。在工程上，TORA系统常被作为一种主动质量阻尼器(Active Mass Damper,AMD)用于大型工程系统的主动振动抑制，如超高层建筑、大跨度桥梁和海上浮动风力涡轮机等。
[0004]现有技术中，TORA系统具有的控制方法大部分从单方向的影响来设计，在实际应用中，系统受到的振动载荷影响往往是多方向的，而一些控制策略虽然针对方向问题给出了一系列2D TORA的控制方法，并且可以实现对系统的镇定控制，但是它们未考虑系统模型参数不确定的问题，使得2D TORA系统的控制性能和振动抑制效率不理想。
发明内容
[0005]为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法及系统，利用自适应方法精心设计了控制器，在完成快速准确系统状态变量定位的同时，实现系统的振动抑制，极大地提高系统的工作效率。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007]本发明的第一个方面提供针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法，包括以下步骤：
[0008]构建2D TORA系统的动力学模型并确定控制目标，控制目标为：以模型中平台的位置到达镇定状态，并调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度到达期望的目标角度；
[0009]以2D TORA系统的总能量、偏心球的旋转角度定位误差和系统各状态量之间的耦合关系与动力学特性，构造非负函数，结合系统的动力学模型确定辅助函数，分离系统的可测状态量与未知参数，并确定未知参数估计量的自适应更新率，得到对应控制器的函数模型；
[0010]获取2D TORA系统中，平台两个方向的位置信号和旋转偏心球的摆角信号，基于得到的控制器函数模型确定在偏心球上的控制力，实现控制目标。
[0011]进一步的，构建2D TORA系统的动力学模型，如下式所示：
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]其中，m,Mx和My分别为旋转偏心球、x和y方向平台的质量，x和y分别为系统在x和y方向的位移，θ为偏心球相对与垂直位置的转动角度，r表示偏心球的旋转半径，τ是其驱动力矩，I为系统的转动惯量kx和ky分别为连接平台和支撑平面的弹簧在两方向的弹性系数。
[0016]进一步的，2D TORA系统的动力学模型转换为矩阵形式，确定系统动能K、系统势能P以及系统总能量E，通过求导得到简化后的模型。
[0017]进一步的，控制目标，具体为：通过设计的自适应控制器抑制平台两方向的振动，使平台的位置x(t),y(t)到达镇定状态，调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度θ(t)到达期望的目标角度θd，如下式所示：
[0018]
[0019]其中，状态变量后的(t)表示为该状态变量关于时间的函数。
[0020]进一步的，控制器的函数模型，如下式所示：
[0021]
[0022]其中，kp,kd,kh为正的控制增益，eθ＝θ-θd为偏心球的角度误差，为系统中的可测向量，ω为系统中的参数向量，表示对参数向量ω的估计值。
[0023]进一步的，分离系统的可测状态量与未知参数，具体为：
[0024]
[0025]
[0026]其中，为系统中的可测向量；ω为系统参数向量；m,Mx和My分别为旋转偏心球、x和y方向平台的质量；x和y分别为系统在x和y方向的位移，两者均为不可驱动量；θ为偏心球相对与垂直位置的转动角度，为可驱动量；r表示偏心球的旋转半径，kx和ky分别为连接平台和支撑平面的弹簧在两方向的弹性系数。
[0027]进一步的，未知参数估计量的自适应更新率，如下式所示：
[0028]
[0029]其中，Λ＝diag{λ1,λ2,λ3,λ4}表示正定更新增益矩阵。
[0030]本发明的第二个方面提供实现上述方法所需的系统，包括：
[0031]控制目标模块，被配置为：构建2D TORA系统的动力学模型并确定控制目标，控制目标为：以模型中平台的位置到达镇定状态，并调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度到达期望的目标角度；
[0032]控制参数模块，被配置为：以2D TORA系统的总能量、偏心球的旋转角度定位误差和系统各状态量之间的耦合关系与动力学特性，构造非负函数，结合系统的动力学模型确定辅助函数，分离系统的可测状态量与未知参数，并确定未知参数估计量的自适应更新率，得到对应控制器的函数模型；
[0033]控制输出模块，被配置为：获取2D TORA系统中，平台两个方向的位置信号和旋转偏心球的摆角信号，基于得到的控制器函数模型确定在偏心球上的控制力，实现控制目标。
[0034]本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法中的步骤。
[0035]本发明的第四个方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法中的步骤。
[0036]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0037]通过2D TORA系统的运动学模型，计算2D TORA系统的总能量，根据系统的动力学特性与各个状态变量之间的耦合关系，对模型进行整理，利用辅助函数以分离系统的可测状态量与未知参数，并设计未知参数估计量的自适应更新率，考虑了系统模型参数不确定的问题，并对系统的不确定参数进行补偿，提高系统的控制性能；在控制器的函数模型中加入了同时包含系统中可驱动量与不可驱动量的振动抑制项，能够实现对旋转偏心球与两方向平移振荡平台的镇定控制，而且可以通过系统响应情况对弹簧弹性系数等系统参数进行在线估计，能够进一步增强控制性能和振动抑制效率。
附图说明
[0038]构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0039]图1是本发明一个或多个实施例提供的2D TORA系统的原理示意图；
[0040]图2是本发明一个或多个实施例提供的第一组仿真结果中x方向平台位置的示意图；
[0041]图3是本发明一个或多个实施例提供的第一组仿真结果中y方向平台位置的示意图；
[0042]图4是本发明一个或多个实施例提供的第一组仿真结果中偏心球旋转角的示意图；
[0043]图5是本发明一个或多个实施例提供的第一组仿真结果中驱动力矩的示意图；
[0044]图6是本发明一个或多个实施例提供的第二组仿真结果中x方向平台位置的示意图；
[0045]图7是本发明一个或多个实施例提供的第二组仿真结果中y方向平台位置的示意图；
[0046]图8是本发明一个或多个实施例提供的第二组仿真结果中偏心球旋转角的示意图；
[0047]图9是本发明一个或多个实施例提供的第二组仿真结果中驱动力矩的示意图。
具体实施方式
[0048]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0049]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0050]正如背景技术中所介绍的，现有技术中，TORA系统具有的控制方法大部分从单方向的影响来设计，例如。在2006年提出将欠驱动TORA系统的物理模型转化为便于分析设计的级联系统，并基于此使用反步法思想研究该系统的全局渐近稳定问题。或是设计了具有自适应参数的滑模面，保证滑模控制器的渐近稳定性和鲁棒性。或是研究了具有匹配干扰的TORA系统的全局镇定问题，根据坐标变换后的TORA系统模型，提出了一种新的滑模面，并设计了一种连续的非线性控制律，保证系统的状态变量始终保持在所设计的滑模面上。或是将系统重新排列为级联形式，然后采用全局滑模控制器和非线性扰动观测器结合的方法，对旋转执行器系统的进行扰动估计和稳定。或是基于TORA系统无源性和虚拟反馈信号，提出了一种输出反馈全局稳定控制方法。或是引入了构造的类能量函数，在此基础上提出了TORA系统相应的输出反馈控制律，并且避免了小球循环现象。
[0051]而在实际应用中，系统受到的振动载荷影响往往是多方向的，针对这一问题，一些现有技术基于系统无源特性，选取了适当的包括系统的总能量的Lyapunov函数，推导出系统的控制器。或是采用高通滤波器对转子角进行近似微分，以便在控制器中使用估计的角速度，实现了仅需角度信息反馈的输出反馈控制。或是受构建阻尼闭环欧拉-拉格朗日系统的启发，设计了一种控制器，实现了2D TORA的输出反馈控制。或是采用模糊控制，设计了一种基于能量的输出反馈控制，并且考虑了系统输入受限的问题。或是发现2D TORA系统的振动和一些超高层建筑受到强风引起的振动比较相似，于是将2D TORA系统的镇定控制原理应用到大型土木结构的振动抑制当中，成功对双向风激励下的若干层基准建筑进行了有效的振动抑制。
[0052]尽管上述控制策略可以实现对系统的镇定控制，但是它们均未考虑系统模型参数不确定的问题，使得2D TORA系统的控制性能和振动抑制效率不理想。因此，以下实施例给出针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法及系统，利用自适应方法精心设计了控制器，在完成快速准确系统状态变量定位的同时，实现系统的振动抑制，极大地提高系统的工作效率。
[0053]实施例一：
[0054]针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法，包括以下步骤：
[0055]构建2D TORA系统的动力学模型并确定控制目标，控制目标为：以模型中平台的位置到达镇定状态，并调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度到达期望的目标角度；
[0056]以2D TORA系统的总能量、偏心球的旋转角度定位误差和系统各状态量之间的耦合关系与动力学特性，构造非负函数，结合系统的动力学模型确定辅助函数，分离系统的可测状态量与未知参数，并确定未知参数估计量的自适应更新率，得到对应控制器的函数模型；
[0057]获取2D TORA系统中，平台两个方向的位置信号和旋转偏心球的摆角信号，基于得到的控制器函数模型确定在偏心球上的控制力，实现控制目标。
[0058]通过2D TORA系统的运动学模型，计算2D TORA系统的总能量，根据系统的动力学特性与各个状态变量之间的耦合关系，对模型进行整理，利用辅助函数分离系统的可测状态量与未知参数，并设计未知参数估计量的自适应更新率，考虑了系统模型参数不确定的问题，并对系统的不确定参数进行补偿，提高系统的控制性能；在控制器的函数模型中加入了同时包含系统中可驱动量与不可驱动量的振动抑制项，能够实现对旋转偏心球与两方向平移振荡平台的镇定控制，而且可以通过系统响应情况对弹簧弹性系数等系统参数进行在线估计，能够进一步增强控制性能和振动抑制效率。
[0059]2D TORA系统示意图如图1所示，该系统放置在水平面上，是一种二维并带有旋转执行器的平移振荡器的系统，包括一个可驱动的旋转偏心球和两个不可驱动平台三部分。平台通过弹簧连接到支撑平面，在电机的驱动下，偏心球可以围绕固定在平台上的枢轴旋转，并且通过弹簧的作用力影响两方向平台的位置。因此系统的三个自由度只需要通过一个控制输入进行镇定控制，是一种典型的非线性欠驱动系统。
[0060]本实施例中，2D TORA系统的动力学模型可表示为：
[0061]
[0062]
[0063]
[0064]其中，m,Mx和My分别为旋转偏心球、x和y方向平台的质量，x和y分别为系统在x和y方向的位移，θ为偏心球相对与垂直位置的转动角度，r表示偏心球的旋转半径，τ是其驱动力矩，I为系统的转动惯量，kx和ky分别为两方向连接平台和支撑平面的弹簧的弹性系数。
[0065]为方便后续分析，系统可以表示为以下矩阵形式：
[0066]
[0067]其中，
[0068]
[0069]其中，q∈R3,M(q)∈R3×3,G(q)∈R3,U∈R3分别表示系统的状态矢量、惯性矩阵、向心-科里奥利矩阵、阻尼矢量和控制输入矢量，R代表实数集。
[0070]是斜对称矩阵，且有以下性质：
[0071]
[0072]其中，ξ为实数域内任意三维向量。
[0073]分析可得，系统动能K、系统势能P以及系统总能量E为：
[0074]
[0075]
[0076]
[0077]对式(9)两边关于时间进行求导，并利用系统模型进行化简后可得：
[0078]
[0079]将式(1)-(3)进行进一步整理，可得：
[0080]
[0081]
[0082]
[0083]其中，M(θ),和分别表示用于简化公式的辅助函数，表示为：
[0084]
[0085]2D TORA系统的控制目标主要包括如下：通过设计的自适应控制器抑制两方向平台的振动，使平台的位置x(t)和y(t)到达镇定状态，和调节旋转偏心球相对于垂直方向的角度θ(t)到达期望的目标角度θd，即：
[0086]
[0087]其中，状态变量后的(t)表示为该状态变量关于时间的函数，为方便表示，省略大多数变量后面的(t)。
[0088]考虑2D TORA系统的控制目标，定义如下偏心球的旋转角度定位误差：
[0089]eθ＝θ-θd (16)
[0090]利用系统总能量E，结合定位误差eθ和系统各状态量之间的耦合关系与动力学特性，构造如下非负函数：
[0091]
[0092]其中kp为正的控制增益参数，对式(17)两边关于时间进行求导，并结合(10)，可得：
[0093]
[0094]其中，f(t)表示如下辅助函数：
[0095]
[0096]由式(19)可知，非线性辅助函数f(t)满足线性参数化条件，因此可将其写成如下形式：
[0097]f(t)＝YTω (20)
[0098]其中，代表系统中的可测向量，ω代表系统参数向量，具体表示如下：
[0099]
[0100]结合上述分析，设计如下控制器：
[0101]
[0102]其中，kd,kh为正的控制增益，控制器中第三部分同时结合了系统可驱动量θ和不可驱动量x,y的导数，是精心设计的振动抑制项，用于增强控制性能，表示对参数向量ω的估计值，设计如下更新率对系统未知参数进行在线估计：
[0103]
[0104]其中，Λ＝diag{λ1,λ2,λ3,λ4}表示正定更新增益矩阵。
[0105]为了说明所提出的控制器能够实现式(15)中所示的控制目标，提出如下定理：
[0106]定理1.对于2D TORA系统，控制器式(22)可以有效地抑制两个平台的振动，并将偏心球精确调节到所需位置。
[0107]证明：利用Lyapunov方法和LaSalle不变性原理证明闭环系统在平衡点处的稳定性，基于系统能量设计李雅普诺夫备选函数V(t)为：
[0108]
[0109]其中为ω的估计误差向量。对式(24)关于时间进行求导：
[0110]
[0111]易得：
[0112]接下来，由V(t)的定义可以进一步推断，结合系统动力学模型(1)-(3)，同样可以推断这意味着系统中所有信号都是有界的。
[0113]使用拉塞尔不变性原理进一步证明系统的状态变量是渐进收敛的，定义如下不变集S，

[0114]在不变集S中，根据式(25)，易得：
[0115]
[0116]其中，c1,c2为未知常数。结合式(23)，可以推知：
[0117]
[0118]其中，c为未知常数向量，将式(22)与式(28)代入系统的动力学模型(1)-(3)，可得，
[0119]
[0120]
[0121]
[0122]接下来，将分四种情况进一步完成对系统的稳定性分析：
[0123]假设1：在不变集S中
[0124]从假设1中可推知：
[0125]
[0126]其中，c3,c4为未知常数。将式(33)代入式(30)-(32)中，可知：
[0127]x＝0,y＝0,eθ＝0,θ＝θd (34)
[0128]假设2：在不变集S中即在S中至少有一点又因为有界，因而连续，所以存在一个邻域Sx，在邻域Sx中，
[0129]由上述条件可推知：
[0130]
[0131]其中，c5为未知常数。同样的，将式(35)代入式(30)-(32)中，并进行一定整理，可得：
[0132]
[0133]
[0134]将式(28)与(29)代入式(37)，易得：
[0135]其中，c6为未知常数。可以发现(38)中的关系与假设2中的条件相矛盾。因此，假设2不成立。
[0136]假设3：在不变集S中即在S中至少有一点又因为有界，因而连续，所以存在一个邻域Sy，在邻域Sy中，
[0137]与假设2中的分析类似，也可以得出假设3不成立的结论，在此省略详细的证明过程。
[0138]假设3：在不变集S中若同时不等于0，则存在一个邻域Sxy，在邻域Sxy中，
[0139]由式(30)-(32)经过计算可得：
[0140]将式(39)代入式(32)中，并对其关于时间求一阶、二阶导数，化简得：
[0141]
[0142]
[0143]
[0144]对式(42)进行整理，易得：
[0145]
[0146]将式(43)代入式(32)，结合式(28)与(29)，有：
[0147]其中，c7,c8为未知常数。将式(44)代入式(30)、(31)中，可得：
[0148]
[0149]其中，c9,c10为未知常数。(45)中的结果与假设4相矛盾，这意味着假设4不成立。
[0150]因此由拉塞尔不变性原理可知，闭环系统可以从初始位置渐近收敛至稳定平衡点，定理1成立。
[0151]上述过程中，通过分析2D TORA系统的运动学模型，计算2D TORA系统的总能量，分析系统的动力学特性与各个状态变量之间的耦合关系，并对模型进行整理。设计合适的辅助函数用以分离系统的可测状态量与未知参数，并设计未知参数估计量的自适应更新率。为进一步增强控制性能，在控制器中加入了同时包含系统中可驱动量与不可驱动量的振动抑制项。并对所提控制器进行严格的稳定性和收敛性证明，确定控制器能够实现对旋转偏心球与两方向平移振荡平台的镇定控制，而且可以通过系统响应情况对弹簧弹性系数等系统参数进行在线估计。可以通过MATLAB\Simulink仿真验证了所提出的控制方法的有效性。
[0152]2D TORA系统作为欠驱动TORA系统的拓展系统，具有动力学特性复杂和强耦合的特点，在诸多工业领域能够用于机械设备以及建筑物的振动抑制。由于工作环境复杂，使用年限等问题，系统模型中弹簧弹性系数等参数可能会发生变化。因此，针对2D TORA系统设计具有抑制振动以及解决参数不确定问题的自动控制策略是十分必要的。与现有方法不同，所设计的自适应振动抑制控制器可以对系统的不确定参数进行补偿，进一步提高系统的控制性能。
[0153]为验证所提出控制方法的可行性，在MATLAB/Simulink环境中进行数值仿真。在仿真中，2D TORA系统的两方向平台质量、旋转偏心球质量、两方向平台与支撑面链接弹簧的弹性系数、偏心球旋转半径以及转动惯量分别为：
[0154]m＝0.096kg,Mx＝1.3608kg,My＝1.6330kg
[0155]kx＝186.3N/m,ky＝279.5N/m
[0156]r＝0.0592m,I＝0.0002175kg·m2
[0157]系统各状态量的初始位置和目标位置、吊绳的初始长度和期望长度分别设为：
[0158]x(0)＝0.01m,xd＝0m,y(0)＝0.01m,yd＝0m,θ(0)＝0deg,θd＝45deg
[0159]在仿真中，所设计的控制器的控制参数被选择如下：
[0160]kp＝0.075,kd＝0.004,kh＝0.333
[0161]λ1＝20,λ2＝5,λ3＝0.05,λ4＝0.08
[0162]仿真的结果如图2-图9所示，图中的横坐标为时间，纵坐标为对应的状态变量，虚线表示偏心球旋转角度的期望值，实线表示仿真结果，其中的图2-图5为第一组仿真实验结果，图6-图9为第二组仿真实验结果。
[0163]如图2-图5所示，所提出的控制方法可以快速的镇定具有初始振动的系统并使偏心球达到期望的旋转角度。当2DTORA系统受到外部环境影响或设备使用时长等因素而导致弹簧弹性系数发生改变时，例如当x方向的弹簧弹性系数变为kx＝175，如图6-图9所示，所提出的控制方法可以有效解决由于系统参数发生变化而导致的系统模型不准确的问题，并进行振动抑制，保证了2D TORA系统的工作效率和安全性能。因此所提出的2D TO RA系统自适应振动抑制控制方法在工作效率和镇定控制方面具有良好的控制性能。
[0164]实施例二：
[0165]以系统的方式实现上述方法，包括：
[0166]控制目标模块，被配置为：构建2D TORA系统的动力学模型并确定控制目标，控制目标为：以模型中两方向平台的位置到达镇定状态，并调节旋转偏心球相对于垂直方向的旋转角度到达期望的目标角度；
[0167]控制参数模块，被配置为：以2D TORA系统的总能量、偏心球的旋转角度定位误差和系统各状态量之间的耦合关系与动力学特性，构造非负函数，结合系统的动力学模型确定辅助函数，分离系统的可测状态量与未知参数，并确定未知参数估计量的自适应更新率，得到对应控制器的函数模型；
[0168]控制输出模块，被配置为：获取2D TORA系统中，平台两个方向的位置信号和旋转偏心球的摆角信号，基于得到的控制器函数模型确定在偏心球上的控制力，实现控制目标。
[0169]实施例三：
[0170]本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例一所述的针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法中的步骤。
[0171]实施例四：
[0172]本实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例一所述的针对2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法中的步骤。
[0173]以上实施例二至四中涉及的各步骤与实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
[0174]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。