垂直型單支點旋轉式倒立擺的研究與設計.pdf

1、倒立擺系統(tǒng)是一個非線性自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，是進行控制理論教學及開展各種控制實驗的理想平臺。許多抽象的控制概念如控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性、系統(tǒng)收斂速度和系統(tǒng)抗干擾能力等，都可以通過倒立擺系統(tǒng)直觀的表現(xiàn)出來。除教學用途外，倒立擺系統(tǒng)的高階次、不穩(wěn)定、多變量、非線性和強耦合等特性使得許多現(xiàn)代控制理論的研究人員一直將它視為研究對象，尤其是與車擺不同的旋轉擺，現(xiàn)在正成為人們研究的焦點。他們不斷從研究倒立擺控制方法中發(fā)掘出新的控制方法，并將其應用于航天

2、科技和機器人學等各種高新科技領域。 本文針對垂直型單支點旋轉式倒立擺系統(tǒng)的結構、硬件和控制來進行研究和設計?？刂撇糠质潜疚牡闹攸c。控制部分借助狀態(tài)反饋極點配置方法，利用模糊控制與神經網絡相結合的方法，即由以往的定量控制向現(xiàn)代的定性控制的轉變。在控制系統(tǒng)的設計過程中，充分利用了MATLAB提供的神經網絡與模糊邏輯工具箱及其強大的計算、仿真功能。仿真結果表明利用模糊控制與神經網絡相結合的方法來控制復雜的、無法建立精確數(shù)學模型的系統(tǒng)優(yōu)