球桿系統(tǒng)的模糊控制仿真研究.pdf

1、球桿設(shè)備是學(xué)習(xí)和研究控制理論的重要平臺(tái)之一。對(duì)球桿設(shè)備的研究可以歸結(jié)為對(duì)非線性系統(tǒng)和不穩(wěn)定系統(tǒng)的研究，這類復(fù)雜控制對(duì)象難以用數(shù)學(xué)公式進(jìn)行精確描述，采用經(jīng)典控制方法也難取得好的控制效果。因此，對(duì)于球桿系統(tǒng)，獲取不依賴于數(shù)學(xué)模型的控制方法具有十分重要的意義。 本文基于德國(guó)Amira公司設(shè)計(jì)的BW500型球桿實(shí)驗(yàn)設(shè)備，首先利用拉格朗日第二方程建立了球桿系統(tǒng)的非線性模型，在線性化基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定性分析，指出球桿設(shè)備為本質(zhì)不穩(wěn)定對(duì)象，在

2、平衡點(diǎn)處有強(qiáng)烈自振蕩，具有可控系數(shù)小、不容易控制等特性。 其次，針對(duì)BW500型球桿設(shè)備自身的特點(diǎn)，基于模糊控制理論提出雙閉環(huán)模糊控制對(duì)策。文中結(jié)合球桿設(shè)備的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，提煉出小球位置與橫桿角度的規(guī)則庫(kù)和橫桿角度與動(dòng)力輸入的規(guī)則庫(kù)，在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建了系統(tǒng)的非線性模型，仿真結(jié)果證明，采用雙閉環(huán)模糊控制，球桿系統(tǒng)具有較快的輸出響應(yīng)。 最后，在對(duì)比分析模糊控制和PID控制的優(yōu)劣基礎(chǔ)上，對(duì)球桿系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)