垂直型單支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)式倒立擺的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、倒立擺系統(tǒng)是一個非線性自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，是進(jìn)行控制理論教學(xué)及開展各種控制實(shí)驗(yàn)的理想平臺。許多抽象的控制概念如控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性、系統(tǒng)收斂速度和系統(tǒng)抗干擾能力等，都可以通過倒立擺系統(tǒng)直觀的表現(xiàn)出來。除教學(xué)用途外，倒立擺系統(tǒng)的高階次、不穩(wěn)定、多變量、非線性和強(qiáng)耦合等特性使得許多現(xiàn)代控制理論的研究人員一直將它視為研究對象，尤其是與車擺不同的旋轉(zhuǎn)擺，現(xiàn)在正成為人們研究的焦點(diǎn)。他們不斷從研究倒立擺控制方法中發(fā)掘出新的控制方法，并將其應(yīng)用于航天

2、科技和機(jī)器人學(xué)等各種高新科技領(lǐng)域。 本文針對垂直型單支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件和控制來進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)?？刂撇糠质潜疚牡闹攸c(diǎn)。控制部分借助狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置方法，利用模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法，即由以往的定量控制向現(xiàn)代的定性控制的轉(zhuǎn)變。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，充分利用了MATLAB提供的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯工具箱及其強(qiáng)大的計(jì)算、仿真功能。仿真結(jié)果表明利用模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法來控制復(fù)雜的、無法建立精確數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)優(yōu)