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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 796 毫秒
1.
采用牛顿-欧拉方法建立并行二级倒立双摆系统的数学模型.针对车轨长度受限的并行二级倒立摆系统,本文提出了一种基于能量控制思想和直接李雅普诺夫函数方法的摆起控制策略.所设计的控制器保证了小车的速度收敛到零和摆杆在达到垂直向上的位置时摆杆的能量为零.同时,它能实现对并行双摆的稳摆控制.控制器简单易行,参数调节方便.在并行二级倒立摆摆起控制器设计的基础上,简述了三级车摆的摆起控制器设计过程.最后,通过计算机仿真验证了控制方法在工作效率和抗干扰方面能保持良好的控制性能.  相似文献   

2.
应用非线性系统跟踪控制方法对倒立摆系统的控制进行研究.基于非线性系统控制方法对倒立摆系统摆的镇定问题、台车位置调节问题和鲁棒控制问题设计出了具体的控制器.最后给出了在所设计的各种控制器作用下系统的仿真结果,结果表明所设计的控制器对倒立摆系统的稳定控制具有良好的效果.  相似文献   

3.
基于拉格朗日方程建立圆轨倒立摆单摆模型,根据能量反馈控制理论,设计圆轨倒立摆摆起控制器,从而使摆杆从稳定平衡点摆起到不稳定平衡点并稳定不倒。采用具有流水线指令结构CIP-51控制器内核的C8051单片机实现控制算法。实验结果表明,采用能量反馈控制器可以对具有复杂非线性、强耦合、自然不稳定特性的倒立摆系统实现摆起控制,摆起效果良好。同时也为其他非线性多变量系统的控制提供了有效方法。  相似文献   

4.
倒立摆是控制领域中典型的被控对象。本文通过智能控制算法实现倒立摆的起摆控制。当摆杆的角度进入稳定区域时,通过PID控制算法使摆杆稳定。整个控制过程由基于DSP(DigitalSignalProcessor)为核心的控制器来实现。经过实物检验,成功地实现了一级倒立摆的稳摆和起摆控制。  相似文献   

5.
基于拉格朗日建模的单级倒立摆起摆与稳定控制   总被引:3,自引:0,他引:3  
基于拉格朗日方法建立直线一级倒立摆系统的数学模型.采用能量反馈进行倒立摆的起摆控制,在平衡点附近切换并采用现代控制理论中的状态空间极点配置以实现稳定控制.仿真和实验结果表明该方法对单级直线倒立摆系统的起摆与稳定控制具有很好的效果.  相似文献   

6.
三级倒立摆的自动摆起与稳定控制   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用非线性逆系统轨迹控制实现三级倒立摆的自动摆起,并设计了变增益LQR控制器将其稳定在竖直倒立位置.首先,三级倒立摆从静止下垂状态摆起到竖直倒立位置的过程,从数学角度看是一个两点边值问题,通过求解该两点边值问题获得摆起的标称轨迹,利用逆系统方法设计前馈控制,同时结合增益调度反馈控制使摆起过程稳定;其次,在稳定控制阶段,...  相似文献   

7.
基于拉格朗日动力学分析方法,推导出倒立摆的运动方程及旋转臂的控制关系式。在对系统进行可行的近似化处理后,分析得出了便于实现的简化能量控制规律。以倒立摆的回转角、角变化率及摆动趋势为控制输入量,采用模糊决策控制方法,通过调节旋转臂的转速、转向、角位移及转角变化率较好地达到了倒立摆的起振、摆动过程调节及平衡稳定状态保持的系统控制要求。通过系统实验,验证了该控制方法的可行性:  相似文献   

8.
基于模糊加权的倒立摆混合控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对小车倒立摆系统,提出了一种线性状态反馈控制和滑模控制模糊加权的控制方法.滑模控制器的作用是将摆角控制在零的一个邻域内,在此邻域内首先采用近似的线性化模型来描述倒立摆系统,然后采用基于极点配置的方法设计系统的线性状态反馈控制器以使系统的状态稳定在给定值,两个控制器的输出通过加权求和作为倒立摆的控制作用.仿真结果证实了该方法的有效性.  相似文献   

9.
陶文华 《计算机仿真》2007,24(3):292-294,302
小车倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合和快速运动的自然不稳定系统,其控制问题被公认为控制理论的一个典型问题,是控制理论研究的典型实验平台.旋转二级倒立摆是一种新型的倒立摆装置,与同级的直线轨道倒立摆相比,结构简单紧凑,但模型更复杂和不稳定,对控制算法提出更高的要求,增加了控制难度.该文基于动力学理论分析旋转二级倒立摆系统的结构,建立了旋转二级倒立摆系统的数学模型状态空间方程,分析了系统的稳定性和可控性.采用二次型最优控制策略对旋转二级倒立摆系统进行控制系统设计,并借助Matlab平台进行了仿真实验.实验结果证明了其控制有效性,该控制结果与其它控制方法相比,有较优的稳态特性和快速性,系统处在较大的非平衡初始状态,旋转二级摆杆也能稳定地控制在倒立平衡位置附近.因此可以进一步扩展到多级旋转倒立摆的控制,对于实现其它不稳定系统的控制,也有着一定的借鉴价值.  相似文献   

10.
二级倒立摆的两根摆杆有4个平衡点:Down Down、Down Up、Up Down、Up Up。针对旋转二级倒立摆从Down Up平衡态转换到Up Down平衡态的大范围非线性欠驱动控制问题(DU2UD),应用基于动觉智能图式的仿人智能控制理论,将DU2UD控制任务分解为初始扰动、摆起控制、姿态整定、稳摆控制4个子任务,并设计出各自关联图式、运动图式(控制器),构成多控制器与多控制模态的仿人智能控制器结构,并进行了实时控制实验,验证了所述方法的有效性。  相似文献   

11.
永磁同步电机自抗扰反步控制   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为实现永磁同步电机的高性能控制,提出一种复合控制策略。在永磁同步电机矢量控制基础上,设计反步控制器用于电流环控制,得到同步旋转坐标系下定子电压,并能保证系统全局稳定。设计结构优化的线性自抗扰控制器用于速度环控制,提高系统抗干扰能力。采用二阶环节平滑速度指令,实现转速无超调。仿真结果表明该控制策略较传统PI控制具有转速适应范围广、无超调、抗扰动性能强等优点。  相似文献   

12.
模糊控制和传统PID控制的仿真研究   总被引:4,自引:2,他引:4  
本文运用模糊控制与PID控制分别对同一受控对象进行控制。通过MATULB仿真。表明了模糊控制与传统的PID控制相比明显地改善了控制系统的动态性能。  相似文献   

13.
滑模控制和自抗扰控制的研究进展   总被引:4,自引:0,他引:4  
本文概括了滑模控制和自抗扰控制的研究进展,进一步给出了复合控制的思想.滑模控制和自抗扰控制都有它们各自的优点,但是也都有它们各自的局限,例如:滑模控制中的抖振问题和自抗扰控制中的估计能力受限问题.复合控制结合了滑模控制和自抗扰控制的优点,并能提高闭环系统的性能.  相似文献   

14.
We explore the LQG control of a networked control system (NCS) in which a linear plant is controlled remotely over a network or other shared communication medium. The medium provides a limited number of simultaneous connections, so that only a subset of the plant's sensors and actuators may communicate with the controller at any one time, subject to known transmission delays. Instead of insisting on jointly optimal control and medium access policies, we reduce the infinity of possible access sequences down to those which preserve the stabilisability and detectability of the underlying plant, and are periodic. Our choice of communication and NCS model effect a kind of ‘decoupling’ of the LQG problem, in the sense that the medium access policy can be selected independently of the controller. This guarantees the existence of a stabilising LQG controller which is optimal for the communication policy of choice, and which is then combined with a delay compensator. We include simulations that illustrate our approach.  相似文献   

15.
We investigate the relationships between the three classes of systems mentioned in the title: we show that systems with delays in control are a special instance of boundary control systems, and a boundary control system produces a generalized control system when projected onto its (unstable) eigenspaces. We use this observation to investigate the action of feedback on the dynamical behavior of systems with boundary controls. In particular, the well-known fact that spectral controllability is necessary and sufficient for a system with delays in control to be stabilizable is derived from a general rather than from anad hoc method. This paper was written according to the programs of the GNAFA-CNR group, with the financial support of the Italian “Ministero della Pubblica Istruzione.”  相似文献   

16.
Model predictive control (MPC) is of interest because it is one of the few control design methods which preserves standard design variables and yet handles constraints. MPC is normally posed as a full-state feedback control and is implemented in a certainty-equivalence fashion with best estimates of the states being used in place of the exact state. This paper focuses on exploring the inclusion of state estimates and their interaction with constraints. It does this by applying constrained MPC to a system with stochastic disturbances. The stochastic nature of the problem requires re-posing the constraints in a probabilistic form. Using a gaussian assumption, the original problem is approximated by a standard deterministically-constrained MPC problem for the conditional mean process of the state. The state estimates’ conditional covariances appear in tightening the constraints. ‘Closed-loop covariance’ is introduced to reduce the infeasibility and the conservativeness caused by using long-horizon, open-loop prediction covariances. The resulting control law is applied to a telecommunications network traffic control problem as an example.  相似文献   

17.
18.
A sufficient condition is given for a separation of estimation and control in decentralized discrete-time stochastic control systems. It is shown that the one-step delay sharing system is a special case satisfying this condition. A counterexample is given, however, to the conjecture that the separation will hold for the more-than-one-step delay sharing systems.  相似文献   

19.
In this article, the constrained control allocation is proposed for overactuated ocean surface vessels with parametric uncertainties and unknown external disturbances. The constrained control allocation is transformed into a convex quadratic programming problem and a recurrent neural network is employed to solve it. To complete the control allocation, the control command is derived via the backstepping method. Adaptive tracking control is proposed for the full-state feedback case using the backstepping technique and the Lyapunov synthesis. It is proved that the proposed adaptive tracking control is able to guarantee semi-global uniform ultimate boundedness of all signals in the closed-loop system. Then, the obtained control command is distributed to each actuator of overactuated ocean vessels. Finally, simulation studies are presented to illustrate the effectiveness of the proposed adaptive tracking control and the constrained control allocation scheme.  相似文献   

20.
混沌优化与模糊控制在混沌控制中的应用   总被引:3,自引:3,他引:0  
为了解决延迟反馈控制中参数难以选取的问题,将混沌优化和模糊控制的方法应用到混沌系统的延迟反馈控制中,采用混沌优化方法确定出延迟反馈控制的延迟时间,利用模糊控制技术确定出控制刚度等参数,从而得到延迟反馈控制方法的参数.同时,利用本文算法,可以一次确定出混沌系统的多个不稳定周期轨道的周期.仿真结果验证了本文算法的有效性.  相似文献   

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