三级倒立摆系统全程滑模变结构控制

提出了一种基于全程滑模的变结构控制方法对具有单控制输入的三级倒立摆系统进行平衡控制的综合设计和成功的实验研究.该方法使得倒立摆系统从初始时刻开始就运行在滑模面上,从而使系统具有较强的鲁棒性.实验结果证明了该控制方法的有效性和可行性.     

平面一级倒立摆的滑模控制研究

应用滑模变结构理论对平面一级倒立摆系统的稳摆控制进行了研究.在介绍平面一级倒立摆线性化模型的基础上,通过优化控制理论设计了滑模控制器的切换函数s(x)使滑动模态渐近稳定且滑动运动具有良好品质;设计了滑模控制器的控制律u±(x)使被控系统满足到达条件并削弱控制过程中的抖振.仿真和实验结果显示,摆杆可以很长时间竖直不倒,并且系统具有较强的鲁棒性,在施加一定干扰的情况下,系统可以很快回到平衡位置.     

倒立摆系统的分段变结构自举控制

首先给出了倒立摆系统的精确数学模型,然后通过分段变结构控制使摆杆摆起并达到最终平衡状态.在第1阶段,采用继电控制使摆杆平稳快速摆起;当摆杆摆动到平衡位置附近时切换到第2阶段,即采用李雅普诺夫直接法设计的变结构控制器,并通过饱和函数削弱变结构控制系统的抖振,实现对倒立摆的稳定控制.最后通过计算机仿真表明,变结构控制策略和控制算法良好地实现了一级倒立摆系统的自举控制,同时也证明了变结构控制方法在非线性系统控制方面的应用价值.     

单级倒立摆系统中模糊控制理论的应用

在分析了单级倒立摆非线性模型的基础上,设计了一种利用模糊控制器进行倒立摆系统控制的方法,并对计算机控制倒立摆系统进行了实际调试。结果表明控制过程具有良好的动态性能和稳态性能,该方案可以得到较为满意的控制效果。     

单级倒立摆的模糊控制应用

随着被控对象的日趋复杂,对控制性能的要求不断提高,传统控制理论对解决复杂系统无能为力。该文将人工智能中的模糊控制引入倒立摆控制系统,以提高控制要求,改善控制精度。通过仿真实验表明这种控制思路是可行的,效果良好。     

倒立摆的混合控制

首先采用模糊滑模控制器和遗传算法寻优的PID控制器,建立混合模式控制器对倒立摆控制系统建模,而后采用Matlab/Simulink进行仿真,实验证明混合模式控制性能良好.     

单级倒立摆模糊控制研究

单级倒立摆系统包括四个输入变量,经典模糊控制算法同时对四个输入变量进行模糊推理,容易造成模糊规则数过多。根据增加模糊控制器个数来减少输入变量维数的思想,设计了串联模糊控制器和并联模糊控制器,有效控制了单级倒立摆系统的运动,但稳定时间和稳态误差不够理想。故提出了一种基于单一输入规则群(SIRMs)动态加权模糊推理模型的模糊控制器,实现了单级倒立摆的稳定控制,该控制器通过引入输入变量重要度因子,保证摆杆控制优先于小车控制。实时控制实验表明:系统跟踪速度快,具有较强的鲁棒性和良好的动静态特性,验证了该模糊控制器的有效性。     

基于MATLAB的旋转倒立摆的控制与仿真分析

介绍基于MATLAB的倒立摆控制算法及仿真,通过建立其数学模型,在MATLAB上用PID算法、LQR算法及滑模变结构控制算法对单级倒立摆系统进行了仿真,并对三种控制算法进行对比,通过分析仿真结果得出不同控制算法之间的优缺点。     

智能控制理论在倒立摆系统中的应用研究

倒立摆是自动控制理论与研究的典型试验设备,一直是控制领域研究的热点。本文对智能控制理论在倒立摆控制系统中的应用进行了分析,讨论了各种控制理论在该系统中应用的特点,并对倒立摆系统的控制研究前景作了展望。     

基于单级倒立摆的遗传神经网络控制研究

由于倒立摆是一个高阶次、非线性和自然不稳定系统,为了改善单级倒立摆的稳定性问题,提出一种改进遗传算法的RBF(径向基函数)神经网络控制方法.该方法以传统遗传算法为基础,通过对适应度值的自适应缩放、交叉率和变异率自适应调整等策略实现对RBF神经网络基函数参数和权值的优化.通过单级倒立摆仿真实验分析表明,虽然改进遗传算法的...     

滑模变结构控制在电液伺服系统中的应用综述

对滑模变结构控制理论在电液伺服系统中的应用作了简单综述,列举了几种新型滑模变结构控制的设计方法,并根据各自滑模面的选择和控制器的设计特点加以归类,介绍了它们在电液伺服中的应用。     

基于MATLAB的倒立摆LQR控制方法的研究

在忽略掉倒立摆系统本身自然不稳定因素以及摩擦阻力的影响后,倒立摆系统就成了一个典型的运动刚体系统,利用在惯性坐标系内的经典力学理论建立系统的动力学方程,采用力学分析方法建立直线型一级倒立摆的数学模型。结果证明,基于牛顿力学定律的数学建模方法,应用二次型最优控制理论对一级倒立摆实现控制,并能满足控制系统的稳定性和鲁棒性,用MATLAB进行仿真,并对仿真试验结果进行了分析研究。     

单片机在倒立摆控制系统的应用

通过对一阶旋转倒立摆系统原理的分析,选用单片机作为控制器,直流电机作为执行器,电位器式角度传感器作为反馈环节,采用PID控制算法设计实现了一阶旋转倒立摆控制系统。实验结果表明该系统在稳定的基础上具有较强的鲁棒性,验证了PID控制算法在一阶旋转倒立摆系统中应用的可行性和有效性。     

简易旋转式倒立摆实验装置的控制研究

对倒立摆系统研究具有重要的应用价值,但其严重不稳定,受到了很多变量的影响。在对倒立摆系统进行研究后,提出一种简易典型的旋转式倒立摆实验装置。该装置使用角位移传感器采集摆杆角度,经过STM32处理后,通过运用PID算法来实现对旋转倒立摆的闭环控制,最后结合硬件调节反馈参数。结果表明这种控制方法可以良好的控制旋转式倒立摆。     

车辆动力学稳定性系统变结构滑模控制研究

探讨了转弯车辆行驶在极限运动工况下时，依靠施加各车轮不同纵向制动力从而产生辅助横摆力矩来提高车辆动力学稳定性的基本原理，推导了两自由度车辆横向动力学方程，提出了车辆侧滑速度的3种实时估计方案（积分法，代数法和Luenberger观察器法），视实际车辆前后轮胎侧偏刚度为有界不确定性参数，为跟踪线性两自由度理想车辆模型的稳态输出响应，设计了车辆动力学稳定性变结构控制策略，通过仿真验证了该方案可行性。     

倒立摆控制系统的建模与仿真

利用Lagrange方程和Sugeno模糊辨识建立了单级倒立摆模型，根据摆角摆动范围的不同，设计了不同的控制器。仿真结果表明了两种建模方式和控制算法的有效性。     

滑模变结构在工业缝纫机伺服控制系统中的应用

工业缝纫机BLDCM伺服控制系统是一个滞后、时变、非线性的系统,控制系统中转速调节器常采用PI调节器,传统的PI调节器对系统参数摄动的鲁棒性不强,因此提出转速调节器采用滑模变结构控制替代传统的PI控制,仿真实验结果表明该方案是可行的,滑模变结构控制在抑制超调和加快动态响应速度方面能取得较好的效果。     

基于滑模变结构控制的三段式继电保护离线整定的定值性能分析

在传统的三段式继电保护离线整定的定值性能分析过程中,常因定值选择不合理而导致定值计算准确度低。为此,在确定影响分支系数大小的因素的基础上,将分支系数看作为预计算变量,建立故障分析模型,计算三段式继电保护过程后备保护定值;设定三段式继电保护离线整定定值优化约束条件,采用滑膜变结构控制方法设定控制策略,结合惩罚函数的形式将约束条件添加到目标函数中,将定值性能分析问题转化为无约束优化问题,实现基于滑模变结构控制的三段式继电保护离线整定的定值性能分析。实验结果表明,相比于传统方法,该方法的定值准确度更高,定值性能更好。