基于模糊控制的三級(jí)倒立擺系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì).pdf

1、Classi矗edIndex：TP273UDC：621SecrecyRate：—Publi—cizedUniversityCode：地HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeDesignofcontrollerOnTripleInvertedPendulumSystemBasedOnFuzzyControlCandidate：Superviso

2、r：EnterpriseSupervisor：AcademicDegreeApppliedfor：Speciality：Employer：DateofOralExamination：ZhangBiboProfQiuJiqing、SNENGRShenZhiyongMasterofEngineeringControlEngineeringSchoolofElectriclEngineeringMay2015摘要摘要倒立擺系統(tǒng)是一個(gè)典型的多變

3、量、非線性、強(qiáng)耦合和快速運(yùn)動(dòng)的自然不穩(wěn)定高階系統(tǒng)。在控制過(guò)程中，倒立擺系統(tǒng)能夠有效反映控制中的許多問(wèn)題，諸如非線性問(wèn)題、魯棒性問(wèn)題、隨動(dòng)問(wèn)題、鎮(zhèn)定問(wèn)題以及跟蹤問(wèn)題等，所以可將倒立擺系統(tǒng)作為一個(gè)被控系統(tǒng)用于驗(yàn)證某一理論的正確性及實(shí)際應(yīng)用中的可行性。本文主要采用模糊控制、自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制等方法針對(duì)倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)。首先，介紹了倒立擺系統(tǒng)的控制規(guī)律和運(yùn)動(dòng)模態(tài)，在此基礎(chǔ)上建立了它的數(shù)學(xué)模型。對(duì)數(shù)學(xué)模型在平衡點(diǎn)附近對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了線性

4、化處理，得到了系統(tǒng)的線性化模型，并對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和能控性進(jìn)行了分析。在利用模糊控制理論對(duì)倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定控制時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)規(guī)則爆炸的問(wèn)題，為此本文提出了融合函數(shù)的概念，利用這個(gè)函數(shù)可以大大簡(jiǎn)化模糊控制器的復(fù)雜程度。設(shè)計(jì)了一種并聯(lián)的模糊控制器，增強(qiáng)對(duì)小車位移的控制。此外，還提出了一種新的智能控制方法，這種控制方法將最優(yōu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)方法充分結(jié)合在一起。首先利用最優(yōu)控制對(duì)倒立擺系統(tǒng)的多個(gè)輸入變量進(jìn)行綜合，減小輸入變量的個(gè)