二級倒立擺智能預(yù)測控制的研究.pdf

1、倒立擺是一個典型的快速、多變量、非線性、絕對不穩(wěn)定系統(tǒng)。通過對它的研究不僅可以解決控制中的理論問題，還能將控制理論涉及的三個主要基礎(chǔ)學(xué)科：力學(xué)、數(shù)學(xué)和電學(xué)(包含計算機)進行有機的綜合應(yīng)用，對倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究在理論上和方法上具有深遠(yuǎn)的意義。對倒立擺的研究可以歸結(jié)為對非線性、多變量、不穩(wěn)定系統(tǒng)的研究。 本文首先敘述了對倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的意義，綜述了倒立擺的研究現(xiàn)狀，并介紹了當(dāng)前已有的穩(wěn)定倒立擺的控制方法。然后學(xué)習(xí)研究智能預(yù)

2、測控制理論的基礎(chǔ)知識，將智能控制的一些方法引入預(yù)測控制中，使預(yù)測控制向智能化發(fā)展。 在此基礎(chǔ)上，用Lagrange 法建立二級倒立擺的數(shù)學(xué)模型，并在平衡位置將其線性化，得到其平衡狀態(tài)方程，根據(jù)能控性和能觀性定理判斷此倒立擺系統(tǒng)是能控能觀的。 然后采用可以任意精度逼近非線性函數(shù)的Takagi-Sugeno 模糊模型進行推理，將輸入空間分為九個模糊子空間，分別得到九個用線性方程描述的結(jié)論，采用廣義預(yù)測控制策略得到九個控制量，