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62.
Sung-Kwun Oh Seung-Hyun Jung Witold Pedrycz 《Expert systems with applications》2009,36(9):11641-11651
In this study, we present a design of an optimized fuzzy cascade controller based on Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms (HFCGA) for a rotary inverted pendulum system. In this system, one controls the movement of a pendulum through the adjustment of a rotating arm. The objective is to control the position of the rotating arm and to make the pendulum maintain the unstable equilibrium point at vertical position. To control the system, we design a fuzzy cascade controller scheme which consists of two fuzzy controllers arrange in a cascaded topology. The parameters of the controller are optimized by means of the HFCGA algorithm. The fuzzy cascade scheme comprises two controllers located in two loops. An inner loop controller governs the position of the rotating arm while an outer controller modifies a set point of the inner controller implied by the changes of the angle of pendulum. The HFCGA being a computationally effective scheme of the Parallel Genetic Algorithm (PGA) has been developed to eliminate an effect of premature convergence encountered in Serial Genetic Algorithms (SGA). It has emerged as an effective optimization vehicle to deal with very large search spaces. A comparative analysis involving computing simulations and practical experiment demonstrates that the proposed HFCGA based fuzzy cascade controller comes with superb performance in comparison with the conventional Linear Quadratic Regulator (LQR) controller as well as HFCGA-based PD cascade controller. 相似文献
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针对加速度传感器在爆炸与冲击测试中的应用,从理论与有限元仿真出发,分析传感器结构的静态响应与冲击响应.在15.4×104gn的静态载荷下,传感器结构最大应力超过材料的许用应力,将会发生结构断裂.在静态载荷下,加速度传感器在15.4×104gn的冲击加速度载荷下结构最大应力超过材料的许用应力,将会发生结构断裂.在加速度传感器的工作方向上施加幅值为15×104gn,半周期为5μs、10μs、20μs、30μs、40μs的半正弦加速度冲击载荷.在幅值为15×104gn、半周期为30μs的冲击载荷下,传感器的固定端处应力为334MPa,将会使传感器断裂失效.在幅值为15×104gn、半周期为5μs、10μs、20μs的冲击载荷下,固定端处应力超过材料许用应力,将也会发生结构断裂.悬臂梁在半周期为5μs、10μs、20μs的冲击下,将会出现断裂.大体上,冲击载荷的周期越小,固定端的应力越大集中越严重.由于传感器固有周期为9.5μs,加速度传感器在半周期为10μs的冲击载荷下出现谐振,固定端处应力变大集中加剧.分析加速度传感器在冲击载荷下的结构响应为传感器的结构设计与具体应用时的可靠性分析提供了理论依据. 相似文献
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In this article, a new model predictive control approach to nonlinear stochastic systems will be presented. The new approach is based on particle filters, which are usually used for estimating states or parameters. Here, two particle filters will be combined, the first one giving an estimate for the actual state based on the actual output of the system; the second one gives an estimate of a control input for the system. This is basically done by adopting the basic model predictive control strategies for the second particle filter. Later in this paper, this new approach is applied to a CSTR (continuous stirred-tank reactor) example and to the inverted pendulum. These two examples show that our approach is also real-time-capable. 相似文献
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建立了单级直线倒立摆的状态空间模型,分别从线性最优二次型(LQR)控制和模型预测控制的原理出发,在MAT-LAB/SIMULINK环境下,设计了LQR控制器和动态矩阵控制(DMC)控制器,对所建立的倒立摆模型对象进行系统控制仿真。仿真结果表明,作为先进控制的DMC控制的效果比作为最优控制的LQR控制效果更好,鲁棒性更强。 相似文献
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基于非线性分级控制思想,研究了逼近逆模型的设计方法,并结合变结构趋近控制律规则,将基于综合误差方法的滑动模逼近控制应用在某单级倒立摆上,通过仿真分析,收到了良好的控制效果. 相似文献
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The inverted pendulum has been used as a benchmark for motivating the study of nonlinear control techniques. We propose a simple controller for balancing the inverted pendulum and raise it to its upper equilibrium position while the cart displacement is brought to zero. The control strategy is based on an energy approach of the cart and pendulum system. 相似文献