直線倒立擺穩(wěn)定控制的自適應神經網絡模糊推理系統(tǒng)研究.pdf

1、倒立擺是一個典型的快速、多變量、非線性、絕對不穩(wěn)定系統(tǒng)，只有行之有效的控制方法才能實現系統(tǒng)穩(wěn)定。在實際工程中，許多控制系統(tǒng)都具有與倒立擺系統(tǒng)類似的特點。因此，倒立擺系統(tǒng)的研究在理論上和工程應用中都具有深遠的意義。 本文分析了倒立擺系統(tǒng)的特點和穩(wěn)定控制的研究意義，介紹了國內外的研究現狀。依據拉格朗日方程對直線一級、二級和三級倒立擺建模并進行定性分析。在此基礎上，采用自適應神經網絡模糊推理ANFIS方法實現倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定控制，這種控

2、制方法結合了神經網絡和模糊推理的特點，自動調整模糊控制規(guī)則和隸屬函數。對于多變量系統(tǒng)中易出現的規(guī)則爆炸，通過綜合系數進行狀態(tài)變量合成來降低輸入變量維數，減少控制規(guī)則數目。 從直線一級、二級和三級倒立擺的仿真結果看，基于自適應神經網絡模糊推理系統(tǒng)的倒立擺系統(tǒng)實現了穩(wěn)定控制，其控制效果與LOR控制相比，響應時間、擺動幅度和抗干擾能力等性能指標較好。在模型參數改變的情況下，自適應神經網絡模糊推理ANFIS具有較強的適應能力。在本文中，