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详细的分析了单级倒立摆的数学模型,通过应用PID控制和模糊控制两种方式对其进行了控制。通过实验研究,发现PID控制规律对于倒立摆这种常规不稳定的系统具有一定的控制作用,模糊控制作为智能控制的一个分支,对于这种复杂控制对象具有更好的控制效果。 相似文献
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倒立摆的双闭环模糊控制 总被引:36,自引:3,他引:33
对倒立摆采用双闭环的模糊控制方案,内环控制倒立摆的角度,外环控制倒立摆的位置,两个模糊控制器的设计都很简单,执行时间很短。在实际倒立摆装置上的实验结果验证了该方案的可行性和良好的控制性能。 相似文献
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该文以倒立摆系统为控制对象,建立了单级倒立摆的数学模型,根据模型特点,设计了模糊控制器,并在Matlab-Simulin环境下进行了仿真研究,结果表明该文所设计的模糊控制器是正确有效的。 相似文献
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单级倒立摆控制方法的仿真对比研究 总被引:8,自引:2,他引:8
运用牛顿动力学方法对单级倒立摆系统进行了数学建模,并对基于经典控制理论的PID控制方法、基于最优控制理论的LQR控制方法,以及基于模糊控制理论的模糊控制方法进行了仿真对比分析研究,其分析结果对该方向的研究具有理论指导意义. 相似文献
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倒立摆的双闭环选择型模糊控制设计及仿真 总被引:5,自引:0,他引:5
针对多变量、非线性、强耦合性的倒立摆系统 ,采用牛顿 -欧拉法建立了其动力学方程 ,并进行了线性化处理 ,得到了状态空间模型 ,并提出一种双闭环选择型模糊控制方案。该方案通过一个选择型开关将两个模糊控制器的工作有机地统一起来 ,实现了摆杆角度与小车位置的双重控制功能 ,而且降低了模糊控制器的设计难度。最后在MATLAB环境下进行了计算机仿真 ,仿真结果表明 ,摆杆角度和小车位置的控制过程均具有良好的动态性能和稳态性能 ,验证了建模的正确性和控制方案的有效性 相似文献
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二级倒立摆的参变量模糊控制 总被引:26,自引:1,他引:26
本文主要研究用参变量模糊控制对二级倒立摆进行实时控制的问题。提出了Fuzzy控制多变量系统的一种分析方法,给出了综合误差、综合误差变化率的概念,并叙述了综合系数的设计方法。应用综合误差理论设计了带参变量Fuzzy控制器,且用386微机对二级倒立摆进行实时控制,取得了较好的效果。 相似文献
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对基于XY平台的平面二级倒立摆进行运动学和动力学分析,得到系统状态方程。通过构造综合误差E和综合误差变化率EC,减少输入变量维数设计模糊控制器,使模糊控制器的控制规则更为简单、有效,同时对量化因子参数进行优化。 相似文献
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针对倒立摆系统的稳定控制,提出了一种基于广义扩展线性化的非线性控制方法,设计了非线性状态反馈控制器.同时利用ADAMS软件建立单级倒立摆虚拟样机模型,通过其输入输出接口实现对Matlab的通信,并进行了ADAMS/Controls控制模块与Matlab联合仿真分析.仿真结果验证了控制方法的有效性,且更接近物理样机控制效... 相似文献
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倒立摆的一种模糊控制方法 总被引:2,自引:1,他引:1
提出一种模糊控制方案,实现对倒立摆系统的平衡控制.针对倒立摆系统多变量的特性,采用双模糊控制器方案,分别对摆杆倾角和小车位移设计模糊控制器,大大降低了设计难度;为了实现对摆角和位移双重控制的功能,采用两个控制器轮流控制的策略,当摆角偏差或角速度值较大时,摆角控制器起作用,保持摆杆的垂直,反之,位移控制器起作用,调整小车位置不越界.在实际的物理设备上进行了实时控制实验,实验结果验证了方案的正确性和有效性. 相似文献
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把视觉引入倒立摆的控制中,建立了视觉伺服的倒立摆系统.利用针孔摄像机的成像几何模型建立与图像坐标有关的状态空间方程,采用基于图像的视觉伺服控制方法,对摆杆在像平面上的位置进行实时控制.在Matlab环境下用LQR(Linear Quadratic Regulator)和极点配置法进行仿真,对比仿真结果.验证了系统方程推导的正确性,以及控制算法的有效性. 相似文献
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单级倒立摆控制是一个即复杂而又对准确性、快速性要求很高的非线性不稳定系统控制问题。单级倒立摆数学模型的建立对研究其稳定性具有指导作用。用拉格朗日功能平衡法建立了倒立摆的刚体动力学方程,采用了LQR法对其进行了控制设计,并且进行了MATLAB仿真,结果表明此方法均可以成功控制倒立摆,使其稳定并具有良好的鲁棒性。 相似文献
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一种基于鲁棒性设计的一阶倒立摆双闭环控制方法 总被引:1,自引:0,他引:1
本文在利用牛顿运动定律建立起一阶倒立摆数学模型的基础上.对精确模型进行了工作点附近的线性化与降阶处理;以摆角为内环、小车位移为外环.利用鲁棒控制理论设计出确定参数(摆长L和摆杆质量m)下的内、外环PD控制器;数字仿真实验证明了该方法的有效性。 相似文献