双闭环模糊控制器在单级倒立摆系统中的应用

通过对单级倒立摆的双闭环的控制数学模型的分析,采用模糊控制理论对倒立摆的控制系统进行计算机仿真.其中,内环控制倒立摆的角度,外环控制倒立摆的位置.在Matlab环境下的仿真步骤包括:定义隶属度函数及模糊控制规则集、解模糊.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.     

直线倒立摆的Lagrange建模与变结构控制

针对多变量,非线性和强耦合的倒立摆系统,采用分析力学中的Lagrange方程建立其动力学方程,并采用遗传算法优化的模糊变结构控制,不仅很大地消弱了震颤,而且保留了变结构控制的优点,提高了系统的鲁棒性.     

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.     

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。     

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。     

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.     

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.     

远程图像导弹自动驾驶仪神经网络变结构控制器设计

基于滑模特点和神经元的学习特性,提出了一种在远程图像导弹自动驾驶仪设计中把神经网络和变结构结合运用的方法。仿真结果表明,该方法实现了过载快速无静差跟踪导引指令,对参数变化和各种干扰有较强的鲁棒性,同时有效地削弱了滑模上的抖振。     

模糊变结构控制器设计

滑动模态变结构控制的优点就是滑动模态具有对系统摄动、不确定性以及干扰的完全自适应性,但是同时也带来了一个重要问题:抖振的存在.提出模糊控制与变结构控制的综合,运用模糊切换的方法解决滑动模态的抖振问题.根据状态变量与切换平面间的距离将趋近律的参数模糊化,从而在不同的状态下选择不同的参数,使用不同的控制策略.仿真试验证明,这种方法能够有效抑制滑动模态的抖振现象.     

模糊变结构控制器设计

滑动模态变结构控制的优点就是滑动模态具有对系统摄动、不确定性以及干扰的完全自适应性，但是同时也带来了一个重要问题：抖振的存在。提出模糊控制与变结构控制的综合，运用模糊切换的方法解决滑动模态的抖振问题。根据状态变量与切换平面间的距离将趋近律的参数模糊化，从而在不同的状态下选择不同的参数，使用不同的控制策略。仿真试验证明，这种方法能够有效抑制滑动模态的抖振现象。     

基于最优权值的二级倒立摆模糊控制器

利用最优反馈矩阵来加权模糊控制器的输入变量。并且通过对系统状态的综合处理,减少模糊控制器的输入变量,降低控制器的设计难度。其具体设计为:在6个状态变量中引入2个综合变量,定义各个状态变量的加权系数,分别反映各个变量在控制器输出的权重。仿真结果表明,该控制器不但结构简单,且具有很好的控制效果。     

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.     

大潜深AUV纵向变结构控制研究

针对大潜深AUV大幅变深时弹道参数变化显著、小扰动线性化模型偏差大的问题,提出了一种易于实现的纵向运动变结构控制方法.设计了控制切换函数和控制算法,分析了系统在状态空间内的运动,证明了切换面的可到达性和控制算法的稳定性,给出了消减控制抖振的改进方法.应用Simulink编程,进行了AUV六自由度运动仿真.仿真结果表明,采用改进的纵向变结构控制,AUV变深速度快、航迹平滑,控制效果好.     

基于状态滤波器的变结构伺服控制器研究

将离散滑模变结构控制应用于高炮伺服控制器的设计中。先将高炮伺服系统简化成惯性环节和积分环节的二阶数学模型,取伺服系统输出的跟踪角度和跟踪角速度作为系统的状态变量,以及滑模变结构控制的依据。由于滑模变结构控制需要系统的跟踪速度来进行控制,而精确的跟踪角速度值不易直接测量得到,故采用推广Kalman滤波对系统跟踪角度和跟踪角速度进行精确的估计。用估计量代替测量值来实施滑模变结构控制,从而保证系统的性能。仿真结果表明,该方法有效。