資源描述：
《倒立擺的模糊控制研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、江南大學碩士學位論文倒立擺的模糊控制研究姓名：翟龍余申請學位級別：碩士專業(yè)：控制工程指導教師：徐保國;周忠旺20080301摘要’倒立擺系統(tǒng)是一個典型的多變量、非線性、強藕合和快速運動的自然不穩(wěn)定系統(tǒng)。因此倒立擺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域中有重要的現(xiàn)實意義，相關的科研成果己經(jīng)應用到航天科技和機器人學等諸多領域。本文圍繞一級倒立擺系統(tǒng)，采用模糊控制理論研究了倒立擺的控制系統(tǒng)仿真問題。仿真的成功證明了本文設計的模糊控制器有很好的穩(wěn)定性。主要研究工作如下：1)使用了牛頓力學和Lagr觚ge方程對倒立擺進行數(shù)學建
2、模，推導出倒立擺系統(tǒng)傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間方程。。2)分析了模糊控制理論的數(shù)學基礎，對模糊控制的方法進行了研究：介紹了模糊子集、模糊關系和模糊推理等相關知識，在此基礎上進一步分析了模糊控制器的結(jié)構(gòu)與組成，對精確量的模糊化、模糊控制算法設計方法以及輸出信息的模糊判決作了進一步的介紹。3)介紹了如何利用Si咖likn建立倒立擺系統(tǒng)模型，特別是利用Mask封裝功能，使模型更具靈活性，給仿真帶來很大方便。4)一級倒立擺系統(tǒng)的控制器設計與仿真：考慮到同時控制倒立擺的四個狀態(tài)變量五戈，口，矽，必然會使模糊控制規(guī)則復雜并且數(shù)目龐大(即所謂的規(guī)則爆炸)，本文設計了兩
3、個模糊控制器即位置模糊控制器和角度模糊控制器，用這兩個模糊控制器進行串聯(lián)控制，并把位置模糊控制器控制輸出作為一個虛擬角度乘以一個系數(shù)與擺桿的實際角度疊加形成一個廣義角，以這個廣義角和擺桿的角速度作為輸入量輸入給角度模糊控制器對擺桿的角度進行控制；通過matlab的Si刪likn實現(xiàn)了倒立擺模糊控制系統(tǒng)的仿真，仿真結(jié)果證明：模糊控制器不僅可以穩(wěn)定倒立擺系統(tǒng)，還可以使小車定位在特定位置。5)對于二級倒立擺采用了分層模糊控制的思想，解決了規(guī)則爆炸問題，仿真結(jié)果顯示對擺桿的控制效果較好。關鍵詞：倒立擺模糊控制模糊推理系統(tǒng)仿真AbstractInVerrt
4、edpendul啪systemisat)，picalmultiv撕able，nonline鴆strong．couplingwithf瓠motionandnaturalinstabilitysystem．SotheresearChofinverrtedpendulumhaSmanyimportantreallstlcmeanlngmthe甜eaSsuchas，thewalkingofbipedrobot，thepostureadiustmentinlaunchingproceSsofrocket，andthenyingcontrolofhelico
5、pter．Manycon．elativeproductionshaveapp“cationsinmanyfieldsoftechnologyofspaceflightandsub6ectofrobot．FuzzycontroltheoryisintroducedtostudysimulationandthesimulationandthecontrollingproblemininVertedpendul啪intllisp印er．SuccessofsimulationprovesthatthedesigllednJzzycontrollerhaS
6、Ve巧goodstabili夠Mainresearch、vorkisdeclaredbelow：1)TheNe、Ⅳton’smechanics肌dLagrangeEquationisusedtodrivethemathematicalmodelofinVenedpendulumandthetransferfunctionaSwellaLsthestate．spaceequationofinvenedpendulumisdeduced．2)Takearesearchonmathematical血ndamentandmethodsof如zzycont
7、roltheory：Fuzzysubset，fuzzyrelations，aswdlaSfuzz)，reasoning，otherrelatedl(110wledgeisintroduced．Basedonthat如rtherstudyonthestmctureandcomponentofcontrollerofsingleinvertedpendulumaremadeaJldthepreciseamountofmzzy'thedesignmethodof如zzycontrolalgorithmaJld勉zyoutput11Jlingare．in
8、troduced．3)Thesimulationof如zzycontrolofinvertedpendulumsystem．Itisin
