基于RBF-ARX模型的LQR控制在倒立擺系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、倒立擺系統(tǒng)是一個高階次，非線性，強(qiáng)耦合的不穩(wěn)定系統(tǒng)，對這樣一個典型的對象的研究是十分有實(shí)際意義的。
　　 本文首先闡述了倒立擺的研究成果和發(fā)展概況，介紹了它的結(jié)構(gòu)和工作原理。
　　 緊接著介紹了一級倒立擺系統(tǒng)的建模方法和控制方法。對倒立擺系統(tǒng)研究的傳統(tǒng)方法是基于物理模型的。這種方法忽略了一些系統(tǒng)因素，模型建立過程復(fù)雜，需要求解大量微分方程組。而且，物理建模的效果也不盡如人意。而辨識模型的方法則是能有效的解決物理模型所帶來

2、的弊端。文中采用了ARX模型和RBF-ARX模型。ARX模型是線性模型，尋優(yōu)是采用了最小二乘法，而對于時變非線性RBF-ARX模型則是采用SNPOM進(jìn)行參數(shù)的精確快速估計(jì)。ARX和RBF-ARX建模效果都十分理想，這也為控制實(shí)驗(yàn)提供了一個良好的基礎(chǔ)。
　　 然后討論了LQR控制器的原理和基本結(jié)構(gòu)。針對ARX模型和RBF-ARX模型進(jìn)行了LQR控制器設(shè)計(jì)，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，控制器是穩(wěn)定收斂的，并且具有良好的動態(tài)特性。