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《電氣工程及其自動化專業(yè)【畢業(yè)設計】應用模糊控制技術(shù)的二級倒立擺控制器設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、(20__屆)本科畢業(yè)設計應用模糊控制技術(shù)的二級倒立擺控制器設計I摘要倒立擺系統(tǒng)是一個典型的非線性、多變量、強耦合和快速運動的自然不穩(wěn)定高階系統(tǒng),是控制理論與應用的熱點問題,因為它不但是驗證現(xiàn)代控制理論方法的典型的實驗裝置,并且其控制方法、思路對處理一般工業(yè)過程也有廣泛的用途。本文以二級倒立擺為控制對象,首先介紹了模糊控制理論的發(fā)展與應用、倒立擺系統(tǒng)的研究意義與現(xiàn)狀,利用拉格朗日法推導并且建立了二級倒立擺系統(tǒng)線性化的狀態(tài)空間模型,并采用串級模糊控制方案和應用融合函數(shù)的模糊控制方案對二級倒立擺進行控制,對二級倒立擺進行了仿真
2、。仿真結(jié)果表明,控制方案都取得了良好的控制效果,并且有較好的抗微小干擾的能力。關鍵詞:二級倒立擺,模糊控制,仿真,串級結(jié)構(gòu),融合函數(shù)ITheapplicationofthefuzzycontroltechnologydoubleinvertedpendulumcontrollerdesignAbstractInvertedpendulumsystemisatypicalmodelofmultivariable,single-inputandmulti-outputs,nonlinearity,strong-coupling
3、andabsolutelyinstabilitynaturally.Itisthefavoriteprobleminthecontroltheoryandapplication.Becauseit’satypicalexperimentdevicetotestthemoderncontroltheory,itscontroltechniqueandideaisusefultoaverageindustrialprocess.Inthispaper,takingthedoubleinvertedpendulumasplant
4、.First,introducesthedevelopmentandapplicationoffuzzycontroltheory,theresearchsignificanceandthestatusofdoubleinvertedpendulumsystem.Then,usingLagrangemethodderivationandbuiltalinearizationstate-spacemodelofthedoubleinvertedpendulumsystem.Adoptingcascadefuzzycontro
5、lplanandapplicationfusionfunctionoffuzzycontrolschemefordoubleinvertedpendulumiscontrolled.Finally,thesimulationofdoubleinvertedpendulumhadbeendone.Thesimulationresultsshowthatthecontrolsolutionsareobtainedgoodcontroleffect,andhavegoodresistancetotinyinterferencea
6、bility.Keywords:doubleinvertedpendulum,fuzzycontrol,simulation,cascadestructure,fusionfunctionI目錄摘要IAbstractII1緒論11.1智能控制理論簡介11.2模糊控制理論的發(fā)展與應用21.3倒立擺系統(tǒng)的研究意義和現(xiàn)狀21.4論文的主要內(nèi)容和研究方法42二級倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學建模和分析52.1二級倒立擺的結(jié)構(gòu)52.2基于Lagrange方程的二級倒立擺模型建立62.2.1建模前的幾個假設與符號說明62.2.2系統(tǒng)模型的建立72.
7、4二級倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析122.4.1李亞普諾夫(Lyapunov)穩(wěn)定性分析122.4.2設計狀態(tài)反饋矩陣152.4.3系統(tǒng)的能控性和能觀性173二級倒立擺的模糊控制方法183.1模糊控制系統(tǒng)簡介183.2模糊控制器結(jié)構(gòu)203.3模糊規(guī)則的選擇和模糊推理203.3.1模糊語言變量的確定213.3.2模糊控制器的論域、量化因子和比例因子213.3.3確定語言值的隸屬度函數(shù)223.3.4模糊規(guī)則的建立223.3.5模糊推理233.3.6去模糊化244二級倒立擺模糊控制系統(tǒng)的設計與仿真254.1二級倒立擺的串級模糊控制方法
8、設計與仿真254.1.1二級倒立擺的串級模糊控制方法設計254.1.2二級倒立擺的串級模糊控制仿真314.2應用融合函數(shù)的二級倒立擺模糊控制方法設計與仿真354.2.1融合函數(shù)與設計354.2.2應用融合函數(shù)的二級倒立擺模糊控制方法設計364.2.3應用融合函數(shù)的二級倒立擺模糊控制仿真405總結(jié)44參考