自平衡机械系统匀速行走模糊控制

针对自平衡机械系统的研究很少着眼于速度控制，设计一种简单的模糊控制器，应用于一级直线倒立摆的匀速行走控制中。对于设定的速度整定值，通过调整几个比例环节的系数，系统具有很好的动态性能指标，而且控制器在有外界扰动时体现了很好的抗扰能力。考虑到实际物理系统中倒立摆行程的限制，设计的自动切换开关实现了倒立摆在一段给定的行程上匀速来回行走的控制目标，通过手动切换开关也能实现倒立摆的位置控制，因而使得该模糊控制器能完成平衡控制、位置控制、匀速行走控制。经多次试验，给出了比例环节系数大小调整与系统动态性能指标之间关系的大致规律，实验结果验证了该控制器的有效性。