基于倒立擺系統(tǒng)的控制算法研究.pdf

1、倒立擺是一個(gè)典型的快速、多變量、非線性、強(qiáng)耦合的自然不穩(wěn)定系統(tǒng)。在控制過程中能反映控制理論中的許多關(guān)鍵問題，如鎮(zhèn)定問題、非線性問題、魯棒性問題以及跟蹤問題等。對(duì)倒立擺系統(tǒng)的研究在理論上和工程應(yīng)用上具有著深遠(yuǎn)的意義，相關(guān)的科研成果已經(jīng)應(yīng)用到航天科技和機(jī)器人學(xué)等諸多領(lǐng)域。 本論文圍繞一級(jí)、二級(jí)倒立擺系統(tǒng)，對(duì)包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的軟計(jì)算以及它們之間的互相結(jié)合作了較為系統(tǒng)的討論，研究了倒立擺系統(tǒng)的各種智能控制算法。對(duì)于一級(jí)倒立擺，

2、利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力訓(xùn)練模糊控制器的隸屬度函數(shù)，通過自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)建立模糊控制器對(duì)倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行控制：對(duì)于二級(jí)倒立擺，運(yùn)用最優(yōu)控制方法設(shè)計(jì)融合函數(shù)減少模糊控制器的輸入變量維數(shù)，成功解決了“規(guī)則爆炸”問題，利用專家知識(shí)設(shè)計(jì)Mamdani型模糊控制器的隸屬度函數(shù)和模糊規(guī)則，提升了模糊控制器的性能。 最后通過編程實(shí)現(xiàn)了對(duì)倒立擺系統(tǒng)的實(shí)物控制，取得了令人滿意的控制效果?？刂平Y(jié)果表明，對(duì)不同的智能控制算法進(jìn)行結(jié)合集成，能夠綜合吸