基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)旋轉(zhuǎn)二級倒立擺系統(tǒng)的預(yù)測控制研究.pdf

1、倒立擺可以將控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性、系統(tǒng)收斂速度和系統(tǒng)抗干擾能力直觀地表現(xiàn)出來，是檢驗多種控制理論的理想平臺。倒立擺系統(tǒng)的非線性、強耦合、多變量和自然不穩(wěn)定等特性吸引了許多現(xiàn)代控制理論研究人員，尤其是旋轉(zhuǎn)倒立擺，吸引了眾多的研究人員。迄今為止，研究人員從倒立擺研究中發(fā)掘出來的控制方法，在軍工、航天科技、機器人領(lǐng)域和一般工業(yè)過程中都有著廣泛的應(yīng)用。
　　本文以旋轉(zhuǎn)二級倒立擺實驗平臺為研究對象，采用 Lagrange方程建立了倒立擺

2、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，大大簡化了建模的過程。在已建立的旋轉(zhuǎn)倒立擺系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為預(yù)測模型，根據(jù)預(yù)測控制的三大機理論述了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測控制算法。針對算法中難以求得滾動優(yōu)化性能指標(biāo)的全局最優(yōu)解，將預(yù)測模型在工作點附近線性化得到對象的瞬時模型，再利用廣義預(yù)測控制算法求得近似解，然后以其為初值進行尋優(yōu)獲得全局最優(yōu)解，提高了算法的性能，并且通過二級倒立擺的仿真驗證了算法的可靠性。
　　最后，針對旋轉(zhuǎn)二級倒立擺受到的未知有界