基于倒立擺系統(tǒng)的控制方法研究.pdf

1、基于倒立擺這樣一個(gè)典型的多變量、非線性、強(qiáng)耦合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以驗(yàn)證各種控制理論和控制方法的有效性。在明確被控對(duì)象運(yùn)動(dòng)模態(tài)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行基于各種控制理論方面的控制器的設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)倒立擺的穩(wěn)定控制，進(jìn)而掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。 本文主要采用了極點(diǎn)配置法、LQR、模糊控制、變結(jié)構(gòu)控制、能量控制等方法進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)。在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制的原則下，分析控制算法的特點(diǎn)，并利用各算法優(yōu)勢(shì)解決實(shí)際應(yīng)用中遇到的問(wèn)題，如現(xiàn)代控制理論與

2、模糊控制的結(jié)合，解決模糊控制“規(guī)則爆炸”問(wèn)題；基于T-S模糊模型，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)與LQR最優(yōu)性能的特點(diǎn)融合，訓(xùn)練隸屬函數(shù)和控制規(guī)則，克服了線性控制理論面對(duì)非線性系統(tǒng)控制時(shí)的瓶頸和復(fù)雜系統(tǒng)模糊規(guī)則提取難的問(wèn)題；將線性控制方法與非線性控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)變結(jié)構(gòu)控制，提高對(duì)系統(tǒng)非線性的適應(yīng)能力等。通過(guò)控制理論之問(wèn)的融合，簡(jiǎn)化各種控制器設(shè)計(jì)與分析的的繁瑣，拓寬了控制器的設(shè)計(jì)思路，同時(shí)改善了控制器的性能，為控制理論應(yīng)用在實(shí)際控制系統(tǒng)中提供了方法和