模糊控制在倒立擺中的應(yīng)用研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、倒立擺是一種非線性、強(qiáng)耦合、多變量和具有自然不穩(wěn)定特性的非最小相位系統(tǒng)，在教學(xué)和科研中，成為檢驗(yàn)各種控制理論和控制方法的理想對(duì)象。作為一種典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，倒立擺可以成為從理論通往實(shí)踐的橋梁，其研究結(jié)果對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的控制具有指導(dǎo)作用。智能控制一直是各國學(xué)者研究的熱點(diǎn)，基于控制規(guī)則的機(jī)理不僅使它可以處理非線性和復(fù)雜的控制系統(tǒng)，提高控制系統(tǒng)的魯棒性，而且可以賦予控制系統(tǒng)更多的人工智能，使之解決許多常規(guī)方法難于處理的問題。本文考慮了倒立擺系統(tǒng)中存

2、在的摩擦力，應(yīng)用拉格朗日方程建立了系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB進(jìn)行了模型驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明所建立的數(shù)學(xué)模型真實(shí)地描述了系統(tǒng)的特性。針對(duì)單級(jí)倒立擺系統(tǒng)的特點(diǎn)，文中研究設(shè)計(jì)了一種單輸入規(guī)則模型(SIRM)的模糊控制器，該控制器具有控制規(guī)則簡單、數(shù)目少、執(zhí)行時(shí)間短和易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。利用MATLAB對(duì)基于模糊控制器的倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該方法能夠較好地完成倒立擺的運(yùn)動(dòng)控制，并具有很強(qiáng)的魯棒性。本文設(shè)計(jì)了一套基于RCM300