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《基于模糊控制的倒立擺系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要摘要倒立擺系統(tǒng)是研究控制理論的理想實(shí)驗(yàn)平臺，具有價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡單、參數(shù)易于調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。但是倒立擺同時(shí)也是一個(gè)典型的快速、非線性、多變量、本質(zhì)不穩(wěn)定系統(tǒng)，對于其穩(wěn)定性的控制絕非易事。也正因?yàn)槿绱?，對于倒立擺系統(tǒng)控制方法的研究和開發(fā)才具有重要和深遠(yuǎn)的意義。更重要的是實(shí)現(xiàn)其控制穩(wěn)定的過程中不斷發(fā)現(xiàn)新的控制方法，探索新的控制理論，并進(jìn)而將新的控制方法用到更廣泛的受控對象中。倒立擺系統(tǒng)可以有效的反映一些諸如魯棒性，隨動性和跟蹤性能等等許多控制領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。本文根據(jù)一級直線倒立擺系統(tǒng)，建立了一級倒立擺的數(shù)學(xué)模型，依據(jù)模糊控制的相關(guān)規(guī)則設(shè)計(jì)了模糊控制規(guī)則，并從位移和
2、角度觀點(diǎn)出發(fā),根據(jù)“擺桿不倒，小車穩(wěn)住”的原則，提出了雙模糊控制器控制策略和虛擬角度的概念，經(jīng)過仿真調(diào)試對重要參數(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，最后進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和Simulink仿真。經(jīng)過MATLAB中的Simulink仿真，成功的把一級直線倒立擺從豎直向下的靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)過起擺，最終穩(wěn)定在平衡位置。加入干擾信號后，倒立擺很快恢復(fù)平衡。關(guān)鍵字：倒立擺，模糊控制，Simulink仿真，穩(wěn)定I英文摘要AbstractInvertedpendulumsystemisthestudyplatformofthetheoryofcontrolidealexperimental.Ithasth
3、echaracterofinexpensiveprice,simplestructure,parameterseasilyadjustment,etc.Butinvertedpendulumisalsoatypicalrapid,nonlinearmultivariable,essentialnotstablesystem,anditsstabilityisnoteasytocontrol.Becauseofthis,invertedpendulumsystem'sresearchanddevelopmentofcontrolmethodareimportanta
4、ndprofoundsignificance.Themoreimportantistofindanewcontrolmethodandexplorethenewcontroltheory,andthenusethenewcontrolmethodinwidelycontrolledobjects.Invertedpendulumsystemcaneffectivelyreflectsomeperformancesuchasrobust,mobilityandtrackingperformanceandsoon.Thispaperstudiedtheonelevel
5、oflinearinvertedpendulumsystem,establishedthemathematicalmodeloftheinvertedpendulumonelevel,anddesignedthefuzzycontrolrulesbasedontherelatedfuzzycontrolrules.Andfromviewofangleanddisplacement,accordingtotheprincipleof"rodofpendulumisnotfallandholdupthecar",puttedforwardthedoublefuzzyc
6、ontrollersstrategyandtheconceptofvirtualAngle.Throughthesimulationtestforimportantparametersandoptimization,wehavereal-timecontrolandSimulinkfinally.AftertheSimulinkMATLAB,theoneleveloflinearinvertedpendulumsuccessswing-up,andstabledinbalancepositionultimately.whenitaddedinterferences
7、ignals,invertedpendulumissoontorestorebalance.Keyword:invertedpendulum,fuzzycontrol,Simulink,stable-31-目錄目錄摘要IABSTRACT(英文摘要)II目錄III第一章引言11.1倒立擺系統(tǒng)研究的背景和意義11.2控制理論的發(fā)展及其在倒立擺系統(tǒng)中的應(yīng)用21.3倒立擺系統(tǒng)介紹31.4主要設(shè)計(jì)內(nèi)容4第二章倒立擺系統(tǒng)建模52.1直線一級倒立擺的數(shù)學(xué)模型52.1.1微分方程的推導(dǎo)52.1.2傳遞函數(shù)82.1.3狀態(tài)空間方程92.2小結(jié)10第三章模糊控制113.1傳統(tǒng)控制的局
8、限性123
