旋轉(zhuǎn)倒立擺的模糊控制

1、旋轉(zhuǎn)倒立擺的模糊控制旋轉(zhuǎn)倒立擺的模糊控制摘要：該文針對(duì)一級(jí)旋轉(zhuǎn)倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行研究?；贚agrange方程進(jìn)行了對(duì)旋轉(zhuǎn)倒立擺的系統(tǒng)建模，并在Matlab環(huán)境下使用了模糊控制，實(shí)現(xiàn)了倒立擺的良好控制，采用積分消除了穩(wěn)態(tài)誤差。實(shí)驗(yàn)證明，此種模糊控制方法有一定的魯棒性并且控制效果較好。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：一級(jí)旋轉(zhuǎn)倒立擺；模糊控制；Matlab一、控制對(duì)象一、控制對(duì)象一級(jí)旋轉(zhuǎn)倒立擺倒立擺系統(tǒng)是自動(dòng)控制理論中比較典型的控制對(duì)象許多抽象的控制理論概念如系

2、統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性和系統(tǒng)抗干擾能力等都可以通過(guò)倒立擺系統(tǒng)直觀地表現(xiàn)出來(lái)。因此它成為自動(dòng)控制理論研究的一個(gè)較為普遍的研究對(duì)象。倒立擺系統(tǒng)作為一個(gè)被控對(duì)象是快速、多變量、開環(huán)不穩(wěn)定、非線性的高階系統(tǒng)必須施加十分有力的控制手段才能使之穩(wěn)定。對(duì)倒立擺的研究在現(xiàn)實(shí)中也有一定的指導(dǎo)意義航天器的發(fā)射就是很好的例子未來(lái)仿人類機(jī)器人的發(fā)展也離不開倒立擺模型。一直以來(lái)很多種控制方法已經(jīng)應(yīng)用到倒立擺的控制當(dāng)中本文采用了一種模糊控制方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)一級(jí)旋轉(zhuǎn)倒立擺的控

3、制。目標(biāo)是使倒立擺在保持平衡的同時(shí)旋臂還能夠快速跟蹤一個(gè)位置給定信號(hào)。該次設(shè)計(jì)所研究的旋轉(zhuǎn)倒立擺系統(tǒng)模型如圖1所示倒立擺模塊由倒立擺的擺桿和一個(gè)支撐擺桿的旋轉(zhuǎn)臂組成擺桿固定在旋轉(zhuǎn)臂一端可以在垂直于轉(zhuǎn)臂的方向上做360度的轉(zhuǎn)動(dòng)。旋臂的另一端安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)伺服裝置上伺服裝置通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院控制理論課程設(shè)計(jì)3令系統(tǒng)的狀態(tài)矢量為x=[x1x2x3x4]′=[θ1θ2θ1′θ2′]′，得狀態(tài)空間方程：即輸入而輸出部