基于倒立擺系統(tǒng)的模糊控制算法研究.pdf

1、倒立擺是一個典型的多變量、非線性、強耦合的自然不穩(wěn)定系統(tǒng)。本文以二級倒立擺模型為研究對象。本文闡述了倒立擺系統(tǒng)控制算法的研究發(fā)展過程和現(xiàn)狀，采用拉格朗日方程推導(dǎo)數(shù)學(xué)模型，并對系統(tǒng)的可控性可觀性以及控制的難易程度進(jìn)行了分析。本文主要研究倒立擺系統(tǒng)的現(xiàn)代控制方法以及智能控制方法，用LQR最優(yōu)控制方法、模糊控制理論設(shè)計了控制器。具體內(nèi)容有以下幾點：第一，運用LQR最優(yōu)控制方法設(shè)計融合函數(shù)減少模糊控制器的輸入變量維數(shù)，成功解決了信息爆炸問題，利

2、用利用專家知識設(shè)計Mamdani型模糊控制器的隸屬度函數(shù)和模糊規(guī)則，通過MATLAB及SIMULINK仿真兩個控制器，分析并指出兩種方法的優(yōu)缺點，仿真結(jié)果表明：智能控制策略不僅能滿足非線性系統(tǒng)的控制要求，而且能明顯改善控制指標(biāo)，整個系統(tǒng)具有更好的動態(tài)特性。第二，利用闕值函數(shù)改變量化因子和比例因子，提高了控制精度。第三，設(shè)計了兩種形式的論域伸縮因子，實現(xiàn)了變論域模糊控制，取得了較好的仿真控制效果。第四，設(shè)計了一種并聯(lián)的模糊控制器，增強對小