线性二次型最优控制在倒立摆系统中的应用

在倒立摆系统数学模型的基础上,对系统进行了性能分析.并基于LQR对倒立摆进行了最优控制器的设计,并将其运用到倒立摆的实际控制中,实时控制效果良好.同时还对LQR中加权矩阵Q和R进行了实验研究与分析,找出了倒立摆系统的动态响应与Q和R阵之间遵循的基本规律,实验结果证明了该结论的正确性和实用性.     

基于LQR算法的三级倒立摆控制系统的仿真研究

倒立摆是智能控制的理想实验对象.本文首先建立了直线三级倒立摆的非线性数学模型,然后在平衡点处对其线性化,再利用二次型最优控制理论,导出控制规律.本文以MATLAB为仿真工具,设计了一系列稳定摆动和加扰实验,通过分析三级摆仿真实验曲线,明确了加权矩阵Q中各权系数对倒立摆稳定影响的相对重要程度,由此来优化加权系数的选择.实验表明,这样选择参数后,系统显示出较好的鲁棒性及动态特性.     

基于LQR算法的倒立摆动态可视控制系统

针对倒立摆系统的非线性特点,利用LQR算法实现了对倒立摆系统的小车位置和摆杆角度的同时控制.为了生动直观地演示这一控制效果,提出了使用组态软件对倒立摆系统进行动态可视化处理的实现方案.仿真计算和组态设计结果表明,该方案不仅直观地证明了LQR算法在倒立摆系统中的应用价值,而且在实际教学过程中取得了良好的教学效果.     

基于LMI的倒立摆滑模控制器设计

倒立摆是典型的欠驱动系统,针对其复杂非线性和存在不确定干扰的问题,提出了滑模控制器设计方案.以线性化模型为基础设计滑模切面,完成了对模型确定部分的控制设计,以及对不确定干扰的补偿输入.以线性矩阵不等式方法辅助完成滑模面和反馈增益的计算,避免了参数调试对设计经验的依赖.通过软件仿真和固高倒立摆测试对所提的控制方案进行测试,结果表明控制器有效实现了倒立摆的稳定控制.     

一级倒立摆系统摆上舞蹈控制

倒立摆是一个典型的高阶次、多变量、非线性的不稳定系统.研究一级倒立摆系统摆上舞蹈控制器设计,实现了摆杆的摆起控制、稳定控制、小车任意位置控制、"快四一慢四"姿态控制和摆杆超级大旋转控制等.应用软切换的控制方法防止了在摆起控制器及平衡控制器切换时的剧烈抖动作用.为避免实际运行过程中小车撞墙现象的发生,设计了PID控制器来对小车的位置进行限制.基于直线一级倒立摆系统完成了摆上舞蹈的实物控制.     

基于广义扩展线性化方法的单级倒立摆位移控制

针对单级倒立摆系统的位移控制问题,运用拉格朗日方程建立了单级倒立摆系统的动力学模型,并对该非线性的动力学模型进行了广义的扩展线性化处理.利用MATLAB符号语言,设计并给出基于非线性反馈的单级倒立摆系统位移控制器.仿真结果表明,控制器能够达到期望的控制效果,且具有一定的鲁棒性.     

模糊控制在二级倒立摆系统中的应用

为了深入研究二级倒立摆的稳定问题,本文提出了融合函数的概念,它是融合信息的一种有效手段,减少了模糊控制器的输入维数,从而使模糊规则总数明显下降.由于模糊规则比较容易建立,这样大大简化了模糊控制器关于多变量系统的的设计,再将控制器应用到二级倒立摆进行稳定实验验证,实验结果表明,此方法不仅在4s内使倒立摆达到稳定,同时具有很强的自适应能力,鲁棒性以及良好的动态特性,而且简单易行.     

基于比例切换变结构控制的倒立摆系统研究

针对于倒立摆系统不稳定、建模存在误差且有干扰的非线性控制问题，研究了基于比例切换的变结构控制方法，建立了系统的数学模型，设计了控制系统的切换面和基于比例切换函数的滑模变结构控制器，经仿真后在实验系统上进行了物理实现。结果表明，该控制方法能有效抑制倒立摆系统参数摄动引起的扰动和外加干扰，能有效提高倒立摆控制系统的稳定性、控制精度和响应速度，系统鲁棒性强。     

基于滑模的平行双倒立摆系统稳定控制研究

结合控制目标对两摆间无弹簧连接的平行双倒立摆系统进行合理建模,验证所建模型可行性,讨论系统能控性和参数间的关系,设计了滑模变结构控制律,仿真结果表明滑模变结构控制能实现平行双倒立摆系统的稳定控制.     

直线柔性连接两级倒立摆建模与自由运动仿真

目的 建立具有柔性连接的倒立摆力学模型,并进行倒立摆自由摆动过程的仿真分析,为给出有效的精确控制方法提供条件.方法 以直线柔性连接二级倒立摆系统为研究对象,应用动力学原理,推导直线柔性连接二级倒立摆系统的微分方程,结合Runge-Kutta数值积分法对非线性微分方程求解,编制具有一定初始条件的倒立摆各构件运动过程的计算程序.结果 获得较为准确的倒立摆力学模型,并通过自由摆动过程的求解表明其有效性.结论 为进一步良好的摆起和平衡控制打下基础.     

基于OPC/WEB的实验锅炉的Internet控制

以罗克韦尔公司的软硬件设备为基础,结合ActiveX技术、OPC技术和Web技术的发展,提出了一种基于OPC和Web的实验锅炉远程监控系统的设计方案。介绍了实验锅炉的远程控制总体框架及功能,给出了针对实际锅炉系统的远程控制实验：手动阶跃响应曲线控制和PID自动控制。同时介绍了远程实验的具体操作过程及实验结果。实现了实验锅炉的远程监控。     

真空冷冻干燥设备中达林算法的应用

从分析大滞后控制系统难以控制的特点出发,将直接数字设计法的达林算法应用于滞后控制系统中,获得比常规PID控制更佳的效果.通过以单片机为最小系统的硬件控制系统的试验表明,这种控制方法适合于真空冷冻干燥设备的温度控制.     

机电综合实验台-控制系统设计

分析了微机数控机电综合实验台的功能和系统组成,提出了实验台整体设计方案,重点阐述了实验台控制系统的工作过程及控制系统部分中接口模块的原理和设计。     

逻辑无环流可逆调速系统数字仿真

本文对逻辑无环流可逆调速系统进行了数字仿真,并进行了物理试验。结果表明:二者基本一致。说明系统的仿真模型是切合实际的,为利用数字仿真来分析和设计逻辑无环流系统提供了依据。     

带有Smith预估器的模糊控制系统仿真研究

比较了Matlab中利用模糊控制工具箱进行模糊控制器设计的两种方法，对其适用性作了讨论。以一类大延迟、大惯性系统为研究仿真案例，提出采用模糊控制加Smith预估器方法的控制方案，并表明该方法具有较好的控制效果。     

伺服系统中正弦加速度运动轨迹命令的设计

首先分析了伺服系统中运动轨迹命令的设计要点,其次介绍了加速度为正弦信号的运动轨迹命令的设计方法,最后在实际的伺服系统上进行了实验研究,并给出了实验结果。     

逻辑无环流可逆调速系统数字仿真

本文对逻辑无环流可逆调速系统进行了数字仿真,并进行了物理试验。结果表明:二者基本一致。说明系统的仿真模型是切合实际的,为利用数字仿真来分析和设计逻辑无环流系统提供了依据。     

小型光伏并网微控制器

针对光伏并网发电系统中的核心技术——逆变器的结构设计与控制方法进行详细分析,采用软件锁相环(SPLL)实现了逆变器对电网电压频率和相位的实时跟踪;根据光伏微逆变器的特点,研究分析了结构简单具有隔离作用的有源钳位交错反激变换器。通过搭建Matlab/simulink模块对系统主电路进行理论验证,在实验室制作了100 W的实验样机对系统进行实际验证。实验结果表明系统满足设计要求,其控制方法和策略具有可行性。     

Study on preview control method of active suspension based on a half-car model

Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ,ｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｓｏｆｍｏｄｅｒｎｃａｒ,ｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｃａｒｆｏｒｅｘａｍｐｌｅｒｉｄｉｎｇｃｏｍｆｏｒｔａｎｄｇｏｏｄｈａｎｄｌｉｎｇｅｔ...     

电机变频控制液压电梯系统的自校正自适应控制

本文详细介绍了电机变频控制液压电梯系统的模型结构和模型辨识、最小方差自校正自适应控制器和极点配置自校正自适应控制器的设计要点及实验结果．作者提出的将参数辨识结构组成常系数多项式控制律在实验中取得了令人满意的控制效果．