環(huán)形二級(jí)倒立擺的穩(wěn)定控制.pdf

1、倒立擺系統(tǒng)是一個(gè)典型的多變量、非線性、強(qiáng)耦合和快速運(yùn)動(dòng)的自然不穩(wěn)定高階系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)倒立擺的精確控制對(duì)工業(yè)復(fù)雜對(duì)象的控制有著不可估量的工程應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)倒立擺的研究在雙足機(jī)器人行走、火箭發(fā)射過程的姿態(tài)調(diào)整和直升機(jī)飛行控制領(lǐng)域中有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文依據(jù)拉格郎日方程建立其數(shù)學(xué)模型，并在參數(shù)已知的條件下，證明其在豎直向上的位置是可控的，根據(jù)倒立擺這一被控對(duì)象設(shè)計(jì)了幾種不同的控制器并分別進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：一方面說明三種控制

2、器對(duì)于環(huán)形二級(jí)倒立擺的穩(wěn)定控制都是有效的；另一方面通過對(duì)比環(huán)形二級(jí)倒立擺在幾種控制器下的控制效果，充分說明在對(duì)環(huán)形二級(jí)倒立擺的控制中，加權(quán)積分型變論域自適應(yīng)模糊控制要優(yōu)于無限時(shí)間線性二次型最優(yōu)控制，而針對(duì)積分型變論域自適應(yīng)模糊控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計(jì)算量大而設(shè)計(jì)的加權(quán)求和型變論域自適應(yīng)模糊控制器，無論從控制器的結(jié)構(gòu)上還是從對(duì)倒立擺的控制效果上看，都要優(yōu)于積分型變論域自適應(yīng)模糊控制器。另外，在倒立擺的仿真實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果參數(shù)選擇得合適，加權(quán)求和