基于双闭环控制策略的倒立摆系统

针对多变量、非线性、强耦合性的倒立摆系统,采用牛顿-欧拉法建立其数学模型,并提出双闭环控制倒立摆策略。其中,内环控制倒立摆的角度,外环控制倒立摆的位置。通过对倒立摆设计双闭环串级模糊控制和PFC--PID串级控制并仿真,结果表明该控制策略具有较好的通用性和控制效果。     

基于人工神经网络BP算法的倒立摆控制研究

基于人工种经网络BP算法的倒立摆小车实验仿真训练模型，其倒立摆BP网络为4输入3层结构．输入层分别为小车的位移和速度、摆杆偏离铅垂线的角度和角速度．隐含层单元数16个．输出层设置为1个输出单元．输入层采用Tansig函数，隐含层采用Logsig函数，输出层采用Purelin函数．用Matlab6．5数值计算软件对模型进行学习训练，并与模糊控制逻辑算法对比，表明倒立摆控制BP算法精度高、收敛快，在非线性控制、鲁捧控制等领域具有良好的应用前景。     

二级倒立摆最优控制器的设计与实现

建立了一套完整的二级倒立摆的实物系统.使用力学分析中的拉格朗日方程完成了二级倒立摆系统的数学建模.基于LQR方法对此二级倒立摆系统设计了一个最优控制器,并给出了一种选择加权阵Q和R的经验方法.在Simulink环境下完成了二级倒立摆控制系统的仿真,并成功实现了二级倒立摆的长时间稳定控制.结果表明二级倒立摆控制器的设计是成功的,它对外部干扰及建模未考虑因素都有较强鲁棒稳定性能.     

二级倒立摆控制系统的优化设计

文中对二级倒立摆装置的摆长进行了优化,该方法确定的二级倒立摆的摆长参数能提高二级倒立摆的可控性,增强系统的适应性.文中仿真所设计的倒立摆参数已为实践所采用并取得了较好的控制效果.     

倒立摆系统的线性二次型状态反馈控制

针对倒立摆系统非线性、鲁棒性、镇定、随动及跟踪等问题,提出二次型状态反馈控制.LQR控制器用于倒立摆的控制模式,保持摆锤稳定在竖直向上不稳定状态点附近,使小车位移跟踪给定信号.应用Matlab工具函数lqr,得到最优控制器对应的反馈增益矩阵,由此实现求反馈矩阵及倒立摆控制的程序.其仿真实验效果较好.     

三并联倒立摆多变量耦合控制器的设计

系统作滑模运动时,其模态几乎与外界扰动和参数摄动无关,而且在很大程度上与交耦参数也无关运用滑模变结构控制理论,并以MATLAB语言以及SIMULINK仿真工具为辅助设计工具,在计算机上对三并联耦合倒立摆控制器进行分析与设计.仿真试验结果表明三并联耦合倒立摆滑模变结构控制系统有很强的鲁棒性和自适应能力.     

采用遗传算法优化的模糊控制系统

针对倒立摆系统动态模型,采用模糊控制方法,设计基于状态反馈的T-S型模糊控制器.其采用实数编码,每条染色体对应一个模糊控制器,隶属函数则采用相关正态函数.由此运用遗传算法对模糊控制器参数进行寻优设计.仿真结果表明该方法优于传统极点配置的方法,提高了系统的鲁棒性.     

单级旋转倒立摆系统辨识与随动稳定控制方法研究

针对单级旋转倒立摆系统参数辨识和随动稳定控制问题,首先建立倒立摆在不受外力控制,摆杆自然下垂的顺摆模型,基于顺摆模型采用快速傅里叶变换方法对系统参数进行辨识;然后推导顺摆模型与倒摆模型之间的关系,进一步得到倒立摆的倒摆模型;根据辨识出的倒摆模型,采用线性二次型控制器对其进行稳定控制,并进行了数值仿真与实物实验验证。研究结果表明,通过辨识得到的系统模型更加精确,对比直接测量参数得到的系统模型,控制效果更好,且能对随动输入指令进行更优的跟随。该方法可以有效避免量测误差,提高模型的准确性,为火炮随动稳定控制提供参考。     

模糊控制在飞航导弹自动控制系统中的应用

研究模糊控制在飞航导弹自动控制系统中的应用,首先对自动控制系统的整体结构进行分析,然后在导弹姿态控制回路中应用模糊控制理论设计模糊控制器,用于对导弹姿态运动实施控制,进而设计仿真模型,通过仿真实验展示该控制器良好的品质,验证设计的正确性及将模糊控制理论应用于飞航导弹自动控制中的可行性和有效性,为模糊控制与导弹传统控制及其它非线性控制理论相结合,以进一步提高导弹控制系统性能奠定基础。     

基于模糊控制的导弹自动驾驶仪设计

自动驾驶仪是导弹的重要组成部分.本文结合模糊控制和线性控制的优点,设计了模糊-线性控制自动驾驶仪.仿真结果表明,其性能优于采用单一线性控制的自动驾驶仪.     

基于遗传算法优化的四旋翼控制系统研究

为提高多自由度、非线性的四旋翼无人机模型控制系统的系统响应与控制效果,提出一种基于遗传算法优化的模糊PID控制策略。将整个控制系统分解为外环位置控制器和内环姿态控制器2部分,对四旋翼无人机系统进行建模仿真。由仿真分析结果得知,当滚转角度分别为35°、45°和65°时,通过遗传算法优化的模糊PID控制相对于模糊PID控制的角度误差分别降低2.58°、3.09°和3.78°;X轴误差分别降低了0.759、0.658和0.593 m;Y轴误差分别降低了0.157、0.228和0.195 m;Z轴误差分别降低了0.169、0.237和0.514 m。结果表明：该策略保证了整机的稳定性,使整机的控制系统能达到更好的控制效果,保证了四旋翼无人机具有更好的性能。     

红外空空导弹导引头预定回路模糊PID双模控制研究

针对红外制导空空导弹导引头瞬时视场角小、对目标发现概率低的问题,提出了导引头预定回路模糊PID双模控制方案。首先对导引头伺服系统工作原理进行分析,建立其预定回路模型;其次,对预定回路分别采用常规PID控制和模糊PID控制进行了仿真对比分析;最后给出了预定回路的模糊PID双模控制模型,并进行了仿真验证,结果表明该方案能有效改善导引头动态性能,提高发现概率。     

开关磁阻电机航空作动器模糊控制方法

采用模糊控制方法设计了模糊逻辑与积分环节相结合的开关磁阻电机控制系统.该方法采用位置、电流双闭环控制策略,根据系统响应过程中的误差和误差变化,通过按专家知识总结的模糊规则对位置进行闭环控制,在积分环节减小了位置静差,弥补了模糊控制的不足.在Matlab/Simulink环境下建立系统模型并进行仿真.仿真结果表明:该控制系统具有较快的响应速度和较高的精度,满足航空作动器的应用需求.     

A Study on Missile Reentry Control Based on the Method of Feedback Linearization

In the process of missile large attack angle reentry, there exist nonlinear, strong coupling uncertainty and muhiinput-multi-output （MIMO） in the movement equations, so the traditional small disturbance faces difficulties. For such situations, the method of feedback linearization is adopted to control the complex system, and the control method based on the fuzzy adaptive nonlinear dynamic inversion decoupling control of missile is proposed in the paper. According to the principle of time-scale separation, the system is separated into fast loop and slow loop, the method of dynamic inversion is applied to them, and the method of adaptive fuzzy approach is adopted to compensate for the uncertainty of the fast loop. The simulation results denote the. control method in the paper has a better tracing characteristic and robustness.     

高精度电动舵机模糊自适应控制器设计

为了适应现代高性能飞行器要求,对电动舵机系统采用了模糊自适应PD控制设计。这种控制吸收了PID控制和模糊控制的优点,对系统的参数变化有较强的适应能力,尤其适合于数学模型未知、非线性和复杂的对象。通过在位置环上设计的模糊控制器,对前向通道PD控制器的参数进行优化和调整。最后在非线性舵系统模型上仿真证明,其动态特性优于传统的PID控制,并使系统具有较强的鲁棒性。     

基于BP算法的数字式机械臂系统控制

基于BP算法的三自由度数字式机械臂系统控制用计算机作数字控制器,电位计测量车位王、上下摆角度.BP作模型辨识器,用单神经元控制器控制输入通道.设BP模型输入层为5节点,分别控制电压当前值、前两个周期值、小车位置的当前值和前一周期值.将推导的误差带入反向传播算法中,调节输入层与隐含层间权值矩阵,求出精确权值解.由计算机产生实时控制指令驱动电机控制吊车位移、上下摆角,实现其精度控制.     

遥控武器站交流位置伺服系统控制及联合仿真

本文设计了一种新型车载遥控武器站,将复合前馈控制与模糊PI控制策略分别应用到遥控武器站位置伺服系统的位置环和速度环控制器,组成永磁同步电动机位置伺服系统串级复合控制器,解决了PID控制位置和速度变量带来的系统干扰问题,提高了其动态跟踪精度。基于ADAMS和Matlab／Simulink平台,建立了遥控武器站的机械动力学模型和联合仿真模型,经过仿真计算,验证了机电系统的可行性,为遥控武器站的应用实践和进一步深入研究打下了一定的基础。     

二级倒立摆系统的最佳控制

二级倒立摆系统的最佳控制利用最佳控制理论对其状态重构,构建最佳反馈离散控制器,并合理选择Riccati方程中的Q、R矩阵,设计离散控制降维观测器获得最佳反馈矩阵.由于不同离散时间和相应的不同矩阵其结果不完全相等,故对得到结果进行计算分析,最终选取一组较好参数作为离散时间和相关矩阵,以实现最佳控制.