基于模糊控制的倒立擺研究.pdf

1、倒立擺系統(tǒng)是一個典型的單輸入多輸出、多變量、非線性、強耦合、自然不穩(wěn)定的高階系統(tǒng)。倒立擺系統(tǒng)是研究控制理論的一種典型的實驗裝置，它不僅具有生動直觀的教學(xué)特點，在研究方面同樣具有重要的價值。研究倒立擺系統(tǒng)除了很強的理論意義，同時也具有深遠的實踐意義，在研究雙足機器人直立行走、火箭發(fā)射過程的姿態(tài)調(diào)整和直升機飛行控制領(lǐng)域中有重要的現(xiàn)實意義，相關(guān)的科研成果已經(jīng)應(yīng)用到航天科技和機器人學(xué)等諸多領(lǐng)域。本論文主要完成以下內(nèi)容： 分析了倒立擺系統(tǒng)

2、的組成、工作機理及特性分析，在此基礎(chǔ)上運用牛頓一歐拉方法建立了直線倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并進行了定性分析。 運用變量分組的方法完成倒立擺模糊控制器的設(shè)計。即在控制結(jié)構(gòu)上采用將一個復(fù)雜的多輸入．單輸出的模糊控制器，分解成若干個較為簡單的多輸入-單輸出的模糊控制器。 分析直線倒立擺LQR控制的設(shè)計方法，完成倒立擺的LQR控制器的設(shè)計，并通過MATLAB編程對比仿真，實現(xiàn)了倒立擺的最優(yōu)控制并找出倒立擺LQR控制方法中Q和R的有