PID神经网络控制倒立摆的仿真探讨

提出倒立摆的PID神经网络控制策略,并设计控制结构,推导控制算法。最后在MATLAB下编写数字控制仿真程序,实现仿真,最终的仿真结果表明控制方案的有效性和正确性。     

PID控制在单级倒立摆系统中的分析与应用

作为现代控制理论在空间技术中的应用典范,倒立摆系统一直广受青睐。随着技术进步,一级、二级、三级、四级倒立摆系列相继问世.倒立摆系统实属多变量、非线性、强耦合系统.因此,首先基于牛顿力学与运动学知识建立其数学模型动力学方程,并经过线性化处理得到其传递函数模型。其次在MATLAB环境中进行PID控制下的仿真。量后由仿真结果指出单级倒立摆系统的在应用中的优势与缺憾。     

环形倒立摆控制系统仿真设计

首先通过经典力学的动力学方法建立了环形倒立摆的数学模型,判断出系统能控,然后对其构建状态空间反馈进行极点配置,仿真结果表明了该控制算法的有效性。     

三级倒立摆的云控制方法及动平衡模式

文章提出了定性和定量之间转换的云模型的形式化表示方法,用来反映语言值中蕴涵的模糊性和随机性,给出云发生器的生成算法,解释多条定性推理规则同时被激活时的不确定性推理机制。利用这种智能控制方法有效地实现了单电机控制的一、二、三级倒立摆的多种不同动平衡姿态,显示其鲁棒性,并给出了详细试验结果。研究成果不仅可用于对太空飞行器以及机器人控制,而且对揭示定性定量转换规律和策略具有普遍意义。     

基于Lagrange方程建模的单级旋转倒立摆控制

介绍一种新型单级旋转倒立摆系统的构成，通过对其动力学特性的分析建立了基于Lagrange方程的数学模型。在平衡点附近给出系统的线性化模型，对系统的稳定性、能控性和能观性进行了分析。利用线性二次型最优控制策略LQR方法设计了控制器，并在仿真实验和实物实验中实现了倒立摆的平衡控制。实验表明，系统稳定性好、鲁棒性较强。     

基于MATLAB的一阶倒立摆的建模及仿真

倒立摆系统是一个典型的快速、多变量、非线性、不稳定系统,建立其数学模型研究其稳定性对于很多工程控制有着重大意义。采用机理建模法对一阶倒立摆系统进行分析,建立其数学模型,在用Matlab软件进行仿真验证,仿真时,观察不同的初始条件下倒立摆的运行特性。     

基于输入位置跟踪的直线二级倒立摆最优控制设计

采用拉格朗日方程建立二级倒立摆的线性化数学模型,并设计了带有位置输入的线性模糊控制器（二次最优控制器）。在SIMULINK环境下对控制效果进行了仿真,结果表明：线性二次最优控制不仅能够使倒立摆的摆杆保持平衡,还能实现小车对位置参考输入信号的跟踪。     

浅析倒立摆系统结构建模与仿真

倒立摆系统是典型的机电一体化系统,是一种复杂、时变、非线性、强耦台、自然不稳定的高阶系统,许多抽象的控制要领如控制系统的稳定性、可控性、系统收敛速度和系统抗干扰能力等,都可以通过倒立摆系统直观的表现出来。本文分析了倒立摆系统模型,设计了倒立摆系统结构,推导了系统的数学模型,并在MATLAB环境下利用倒立摆的状态方程设计最优控制法对其进行控制,并得出仿真结果。     

修正Hamilton方法及其在车载倒立摆稳定化问题上的应用

本文基于反馈控制和带有控制的Hamilton系统的修正Hamilton函数,研究了车载倒立摆系统的稳定化问题.给出了利用修正Hamilton方法稳定化带有控制的Hamilton系统的一个准则.通过复杂的计算,证明了车载倒立摆系统的不稳定平衡态可以通过增加反馈控制的方式成为渐近稳定的平衡态.利用仿真验证了所给控制的有效性.     

基于滑模观测器的环形倒立摆控制系统的设计与实现

针对多变量、非线性、强耦合的环形倒立摆系统,提出了一种滑模观测器的方案.该方案在采用Lagrange函数建立状态空间方程的基础上,利用能量控制策略实现自动起摆;采用最优控制理论中的极点配置法设计倒立摆系统的控制器;同时利用滑模变结构的等值原理设计观测器,实现对系统未知状态变量的观测.仿真结果表明:该方法能较好地实现对未知变量的跟踪.并通过对实际环形倒立摆系统的实时控制,验证了该方案的有效性,证明了所提方法具有良好的跟踪性能.     

基于变量融合的环形二级倒立摆模糊控制研究

为实现环形二级倒立摆系统的稳定控制,本文采用了变量融合方法降低模糊控制器维数,并通过仿真研究了量化因子与比例因子对控制效果的影响。仿真结果表明经变量融合后设计的仿真模型不但结构简单,而且控制效果良好。     

基于Bloch量子遗传算法的倒立摆模糊控制器优化设计

为解决倒立摆模糊控制器的优化设计问题,提出一种基于Bloch量子遗传算法(BQGA)的优化设计方案.该方案将量子位的3个Bloch坐标都看作基因位,每条染色体包含3条并列的基因链,每条基因链代表一个优化解,即一组控制器参数,在与普通量子遗传算法(CQGA)染色体数目相同时可加速优化进程.以模糊神经网络控制器(FNNC)...     

基于MATLAB的二级倒立摆线性最优控制器的设计和仿真

倒立摆是进行控制理论研究的典型实验平台,本文在建立二级倒立摆系统数学模型的基础上,将其转化为线性定常系统的控制问题,利用MATLAB完成了该系统线性最优控器的设计,并给出了仿真结果。     

试验机摆铊质量的一种求测方法

一、问题的提出在日常的计量检定工作中，我们遇到过这种情况：实验室搬迁过程中将摆锤式试验机的摆铊丢失，而设备资料中又没有摆铊质量的数据。这样首先必须设法求出其摆铊的质量，以便重新加工摆铊后才能进行检定。现将我们求测摆铊质量的方法简介如下。二、求测的公式以常用的正切摆测力的试验机为例来说明这种方法，其原理如图1所示。其中假设：L１为摆杆重心到支点的距离；G１为摆杆重量；L２为摆铊重心到支点的距离；G为摆铊重量（mg）；L为作用力点到支点的距离；F为作用力；θ为摆杆转角。图1正切摆测力原理简图在力F作用下，摆…     

Furuta倒立摆的分岔与混沌动力学分析

利用Hopf定理和规范形理论,讨论了Furuta旋转倒立摆非线性数学模型的Hopf分岔特性。给出系统存在Hopf分岔的条件,讨论了周期轨道的稳定性,利用数值模拟,得到系统的相轨迹图,进一步验证分析过程的正确性。利用Silnikov定理,讨论了旋转倒立摆的混沌动力学特征。利用卡尔达诺公式和微分方程级数解讨论了该系统的特征值和同宿轨道的存在性,比较严格地证明了系统存在Smale马蹄意义下的混沌现象,并给出发生Silnikov型Smale混沌的条件。     

PID进入更新换代的新时代——在单回路级系统中，采用模型预测控制装置可大幅提高性能收益

一直以来，PID技术就以其简单快速、通用灵活的优点广泛应用于工业控制领域，直到最近，人们才开始考虑一件以前认为是不可思议的事情——替代PID技术。实践证明，采用模型预测控制装置可以大大提高性能收益。[编者按]     

同塔多回路在电力线路设计中的应用

本文详细介绍同塔多回架空输电线路的发展趋势及设计原则,并对同塔多回路输电线路的设计应用谈一些看法。     

一种高级PID控制器设计及应用

基于智能控制思想设计实现一种高级自适应PID控制器。该控制器由模型辨识单元、控制参数整定单元和PID控制单元等部分组成,具有自动选择控制作用、控制规律、控制参数和修正模型等功能。在系统稳定时施加阶跃信号,测定系统的阶跃响应并确定系统的工艺模型,然后据此确定系统的控制作用、控制规律、择优选择调节参数;当系统设定值改变时,再利用最小二乘法修正系统的工艺模型。实验结果表明,该自适应PID控制器具有较好的控制性能。     

一种电梯门锁回路检测电路的设计

现在高层电梯越来越多,电梯在运行中由于或这或那的原因,总不免的会出现一些故障,而结合实际的故障原因分析,诸多的电梯故障中,电梯门锁回路上的故障占很大比例,重要场所中,电梯故障的抢修速度更显得重要。如果能在门锁回路这类故障方面,找到个合适的便捷检测方法,就会使费时费力的排故工作,变得轻松陕捷。电梯门锁触点检测电路利用一些基本器件,以低成本,不影响原电梯控制电路为原则,可以直观的看到回路出现故障的楼层位置;该电路一方面可以检测回路中各触点的通断情况,一方面可以检测触点对地不完全短路时的情形,使电梯发生这类故障后,维修人员赶到现场能第一时间知道故障点所在,从而节省大量查巡时间,便于电梯快速恢复正常,提高使用效率。     

一种模糊自适应PID控制器的设计与仿真

介绍一种基于模糊控制原理的自适应PID控制方法,实现PID控制器参数的在线自调整.仿真实验结果表明,此方法具有良好的动态、静态特性和较强的鲁棒性.