倒立摆系统的智能控制算法研究

倒立摆系统是一种典型的控制系统模型,能够将实际与理论相结合,可以开发出新的控制算法来应用在系统模型之上。采用模糊控制算法研究二级倒立摆系统的控制问题,设计模糊控制器控制倒立摆系统的稳定。实践证明,模糊控制算法对二级倒立摆系统是可行的。     

二级倒立摆的模糊控制

研究了二级倒立摆系统的模糊控制问题,提出了一种结构新颖的模糊控制律。通过对控制律的参数寻优和调整,实现了二级倒立摆的稳定控制。仿真研究表明：本文提出的模糊控制算法无论是动态指标还是稳态精度方面都有明显的优越性。     

二级倒立摆的模糊控制研究

倒立摆系统是多变量、非线性、强耦合的控制系统.采用模糊控制理论研究二级倒立摆控制问题.运用最优控制方法设计融合函数以降低模糊控制器的维数,减少模糊控制规则数,进而提高模糊控制器的性能品质.理论和实验都表明该模糊控制算法是有效,可行的.     

基于LQR的二级倒立摆的模糊控制

本文基于模糊控制理论研究了二级倒立摆的控制问题。二级倒立摆为多变量系统,为了解决模糊控制器规则组合爆炸问题,采用LQR控钢方法设计了融合函数以降低模糊控制器的输入变量维数,大大减少模糊控制的规则数,并研究了量化因子对控制效果的影响,通过设置闲值使量化因子可自动调节,进而提高模糊控制器的性能品质。仿真结果证明这种模糊控制算法规则数少,响应速度快,有良好的稳定性和鲁棒性。     

倒置系统的发展及前景

倒立摆是一种多变量、非线性、绝对不稳定系统,是检验各种控制方法处理能力的典型装置,受到世界各国科学家的重视,成为具有挑战性的课题之一。该课题既有理论意义又有实用价值,因而引起人们广泛的研究兴趣。状态空间法(最优控制)、Fuzzy控制、神经网络控制都受到倒立摆的检验。本文作者用Fuzzy控制方法控制二级倒立摆获得成功。     

自动化技术与远动技术

1810自动化理论与技术0616102基于模糊模型分散模型参考自适应滑模控制=Decentralizedmodelreferenceadaptiveslidingmodecontrolbasedonfuzzymodel〔刊,英〕/顾海军//系统工程与电子技术(英文版).—2006,17(1).—182186(E)0616103基于改进的表格查询法的二级倒立摆模糊控制〔刊,中〕/汪雪琴//北京化工大学学报(自然科学版).—2006,33(1).—102104(C)研究了二级倒立摆系统的模糊控制问题,对表格查询算法在二级倒立摆上的应用进行了详细介绍,通过引入输入输出数据对及模糊规则置信度的概念,去除冗余规则,减少了控制规则,使控制器的控制规则…     

模糊控制在二级倒立摆系统中的应用

针对倒立摆系统的非线性、不稳定的控制问题,推导了二级倒立摆系统的数学模型和状态空间表达式,对倒立摆系统在平衡点附近进行了可控性分析,提出了一种基于模糊控制器进行控制的方法,建立了相应的控制规则。实验结果表明,该系统具有鲁棒性、稳定性好的特点。     

模糊控制二级倒立摆系统方法二——基于规则的Fuzzy控制器

本文主要研究Fuzzy控制二级倒立摆的控制方法,设计了一个高精度、高分辨率的Fuzzy控制器,并用之实时控制二级倒立摆获得成功;利用综合误差的概念,给出了Fuzzy控制二级倒立摆的控制规则;合适的设计选择Fuzzy化函 数自动地实现粗精控制转换;采用多模分域控制使控制的稳定性提高,用上述概念设计的Fuzzy控制器,对二级倒立摆实时控制获得较好的效果。     

二级倒立摆的自适应神经网络控制

倒立摆系统是一种典型的非线性、多变量、不稳定系统,目前,对于这种复杂对象的控制问题在控制领域具有十分重要的研究价值。针对此种非线性系统的控制问题,提出一种智能控制方法来解决这个问题。通过应用神经网络控制和模糊控制相结合的方式,集合二者的优点,提出一种将BP算法与最小二乘算法相结合的算法,对Takagi-Sugeno模糊推理系统中的参数进行优化修正,设计一种自适应神经网络的模糊推理系统来控制倒立摆,实验结果证明该理论是准确可行的,与LQR实时控制相比响应速度快、精度高。     

单级倒立摆LQR控制仿真

倒立摆是不稳定，非线性，强耦合系统，本文应用现代控制理论最优控制LQR方法对单级倒立摆系统进行仿真控制研究，仿真结果说明反馈控制理论对倒立摆系统的控制是有效的。     

倒立摆模糊控制器研究

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,作为一个典型的控制对象,一直受到不少专家学者的关注与研究。通过推导和分析倒立摆的数学模型,主要讨论了模糊控制器的设计与仿真。仿真结果表明,模糊控制器能对倒立摆进行很好的控制。     

两轮移动倒立摆的开关切换模糊极点配置控制器设计

为了更好地控制两轮移动式倒立摆,文章以两轮移动式倒立摆动力学数学模型为基础,设计了一种开关切换模糊极点配置控制器,利用该控制器对系统进行控制。通过一个选择型开关把模糊控制和状态反馈的极点配置控制有机的统一起来构成了开关切换模糊极点配置控制器。在Simulink中,对设计的开关切换模糊极点配置控制器进行了仿真,实现了两轮移动式倒立摆的平衡、匀速前进、匀速转弯。仿真结果说明了开关切换模糊极点配置控制器对两轮移动式倒立摆起到一定的抗干扰和理想的控制作用。     

基于Matlab的倒立摆系统实时模糊控制研究

研制出一种低成本、高可靠性和高稳定性的倒立摆硬件系统,同时提出一种专家模糊控制策略以及基于Matlab的实时控制途径.采用模糊组合变量来减少模糊规则数,并根据摆角来选择不同模糊规则库从而提高控制性能.用Matlab实现的控制算法在对倒立摆的实验中表现出很好的实时控制性能.     

基于间接模糊自适应控制的倒立摆系统设计

自适应模糊控制系统对参数变化和环境变化不敏感,能用于非线性和多变量复杂对象,不仅收敛速度快,鲁棒性好,而且可以在运行中不断修正自己的控制规则来改善控制性能,因而受到广泛重视。提出一种间接模糊自适应控制的方法,并将其成功应用于倒立摆系统中,根据Matlab模糊逻辑工具箱仿真得出理想的结果。     

Robust adaptive sliding-mode control using fuzzy modeling for aninverted-pendulum system

In this paper, a new robust adaptive control architecture is proposed for operation of an inverted-pendulum mechanical system. The architecture employs a fuzzy system to adaptively compensate for the plant nonlinearities and forces the inverted pendulum to track a prescribed reference model. When matching with the model occurs, the pendulum will be stabilized at an upright position and the cart should return to its zero position. The control scheme has a sliding control input to compensate for the modeling errors of the fuzzy system. The gain of the sliding input is automatically adjusted to a necessary level to ensure the stability of the overall system. Global asymptotic stability of the algorithm is established via Lyapunov's stability theorem. Experiments on an inverted-pendulum system are given to show the effectiveness of the proposed control structure