二級倒立擺的模糊控制.pdf

1、倒立擺系統(tǒng)是一個典型快速、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，對于雙足機器人行走、火箭發(fā)射過程調整和直升機飛行控制領域有重要的現(xiàn)實意義。 本文采用模糊控制理論對倒立擺系統(tǒng)進行了研究，并對其非線性模型進行了仿真，具體工作如下： 1：用拉格朗日法詳細推導了二級倒立擺的數(shù)學模型，并對倒立擺系統(tǒng)進行定性分析。 2：采用了串級的層次結構設計模糊控制器。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；該串級層次結構完全根據(jù)人員控制經(jīng)驗設計，充分體現(xiàn)了模糊控制的特點。 3：在Simulink下建立了二級倒立擺的非線形運動仿真模型；采用LQR算法設計控制器，對非線性模型進行仿真，并與線性化模型的仿真結果比較，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地反應系統(tǒng)的狀況。 4：在Simulink下進行了穩(wěn)定控制仿真、抗干擾仿真和各級控制器分析的仿真試驗，并對試驗結果和設計時的