二級倒立擺的模糊控制.pdf

1、倒立擺系統(tǒng)是一個(gè)典型快速、多變量、非線性、不穩(wěn)定的高階系統(tǒng)。研究其控制理論和方法，對于雙足機(jī)器人行走、火箭發(fā)射過程調(diào)整和直升機(jī)飛行控制領(lǐng)域有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文采用模糊控制理論對倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并對其非線性模型進(jìn)行了仿真，具體工作如下： 1：用拉格朗日法詳細(xì)推導(dǎo)了二級倒立擺的數(shù)學(xué)模型，并對倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行定性分析。 2：采用了串級的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模糊控制器。該模糊控制器簡化了變量，減少了控制規(guī)則，使控制器的控

2、制規(guī)則更為簡單、有效；該串級層次結(jié)構(gòu)完全根據(jù)人員控制經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)了模糊控制的特點(diǎn)。 3：在Simulink下建立了二級倒立擺的非線形運(yùn)動(dòng)仿真模型；采用LQR算法設(shè)計(jì)控制器，對非線性模型進(jìn)行仿真，并與線性化模型的仿真結(jié)果比較，證明了通常建模過程中的線性化近似對系統(tǒng)產(chǎn)生了影響，而非線性模型能更真實(shí)地反應(yīng)系統(tǒng)的狀況。 4：在Simulink下進(jìn)行了穩(wěn)定控制仿真、抗干擾仿真和各級控制器分析的仿真試驗(yàn)，并對試驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì)時(shí)的