直線倒立擺穩(wěn)定控制的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)研究.pdf

1、倒立擺是一個典型的快速、多變量、非線性、絕對不穩(wěn)定系統(tǒng)，只有行之有效的控制方法才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定。在實(shí)際工程中，許多控制系統(tǒng)都具有與倒立擺系統(tǒng)類似的特點(diǎn)。因此，倒立擺系統(tǒng)的研究在理論上和工程應(yīng)用中都具有深遠(yuǎn)的意義。 本文分析了倒立擺系統(tǒng)的特點(diǎn)和穩(wěn)定控制的研究意義，介紹了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。依據(jù)拉格朗日方程對直線一級、二級和三級倒立擺建模并進(jìn)行定性分析。在此基礎(chǔ)上，采用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理ANFIS方法實(shí)現(xiàn)倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定控制，這種控

2、制方法結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊推理的特點(diǎn)，自動調(diào)整模糊控制規(guī)則和隸屬函數(shù)。對于多變量系統(tǒng)中易出現(xiàn)的規(guī)則爆炸，通過綜合系數(shù)進(jìn)行狀態(tài)變量合成來降低輸入變量維數(shù)，減少控制規(guī)則數(shù)目。 從直線一級、二級和三級倒立擺的仿真結(jié)果看，基于自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)的倒立擺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定控制，其控制效果與LOR控制相比，響應(yīng)時間、擺動幅度和抗干擾能力等性能指標(biāo)較好。在模型參數(shù)改變的情況下，自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理ANFIS具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。在本文中，