淺議基于自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理的倒立擺控制研究

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1、南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理的倒立擺控制研究姓名：王強申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：檢測技術(shù)與自動化裝置指導(dǎo)教師：郭毓20060614摘要以侮憧擺系統(tǒng)為研究對象，對侈4立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定腔罐姚行了研究。綜i苤了關(guān)于倒立擺經(jīng)制的研究方法，推導(dǎo)了—級、二級和三級燃系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并進行了可控性分析。提出了—種改進刪神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法，采用基于櫳翅瞄拾成的方法來剛?cè)隈蟮坩Φ木S數(shù)，解決了控告拯}*{蛸到的“規(guī)貝＆崤}咋”問題；采用自適應(yīng)神經(jīng)鍘射豳星系統(tǒng)，對控制器的參數(shù)進行優(yōu)化。應(yīng)用所g劬法，只于-級、二級艇參澶線型{弛翻!系統(tǒng)進行了仿真研究，并對—級、二級倒立擺進行了實物系統(tǒng)腔制研究。結(jié)

2、果表明，所提腔制算法與線性二次型最先控制和箭觀的模矧空帶坊法相比，具有更好自捌品質(zhì)，抗撇驗征明了算}去的魯棒陡。關(guān)鏈E詞：燃棚胡神經(jīng)網(wǎng)繕彤達凌量合成自適應(yīng)神經(jīng)蝴推哩琢統(tǒng)苧!!竺堡主笙奎InvemdPendulumsystemisusuallyusedasthecontrolledobjev．Stabilizationofconmalisinvestigated．Conu_olmethodsofbv訓(xùn)Pendulum眥summafizedThen功吐】屺n翰墑：almodelsofsingle,doubleand噸岫lnvmedPendulu／nalebuiltThecon∞llabi

3、lityrearthebalancedpositionisgivaarespectively．AIle啊conceptofFNNffhzzyNeuralNetl^}od【)conlrolispresented．Meflrxlbased011statevariablessynlhesisisused幻decreasethedi／nlmsiofl$oflhecontrolle￡The馥Dbl鋤ofruleexplosioninFNNcorarollerissolvedformulti-variablesystems．Someparametersintheconu'ollerareop6I

4、I淵byANFIS

5、ceshowitsrobustness．Keywords：／nvertedPendulum,FNN，statevariablessynthesis，ANFIS聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。與我一同工作的同事對本學(xué)位論文做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明。2。06年‘月序目學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機構(gòu)送交并授權(quán)其保

6、存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。動。6年‘月明南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于自適應(yīng)抻經(jīng)模期推理的倒立擺控制研究1緒論1．1前言倒立擺系統(tǒng)可以簡單地描述為：小車可以在有限的軌道E自由地移動，倒立擺的—端鉸鏈在小車上，另—端可以在小車軌道所在的垂直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。通過電機和帶使小車運動，達到使擺桿保持平衡，并保持小車不與軌道兩端相撞。倒立擺的種類很多，常見為平面內(nèi)擺動的擺，可大致分為：—級、二級、傾斜軌道式燃；據(jù)研究的目的和方法不同，又有懸掛式倒立擺、球平衡系統(tǒng)和平行倒立擺如圖1．1所汞11。(d)(e)圖1．1倒立擺(c】倒立擺系統(tǒng)

7、是—個典型的非線性、多變量、強耦合和絕對不穩(wěn)定系紀(jì)控制的目標(biāo)是使這個刁灌定的系統(tǒng)，通過引入適當(dāng)?shù)目刂品椒ㄊ怪蔀椤獋€穩(wěn)定的系統(tǒng)，即擺懺角度和小車位置在各自的位置零點附近不斷的振蕩，因此整們朔翌處于—慟態(tài)平衡。而倒立擺系統(tǒng)控制的難點在于：既要使擺桿不倒，又要使小車具有定位功能。要同時滿足這兩個要求，所設(shè)計的控制器必須具有較快的響應(yīng)速度。控制算法不能過于復(fù)雜，否則就不能保證實時性?！蜭—M=立緒論碩士論文倒立擺系統(tǒng)轟留空制理論應(yīng)用的—個典型范例，倒立擺系統(tǒng)的典