仿人智能控制器的參數(shù)在線(xiàn)模糊自整定在小車(chē)二級(jí)倒立擺中的應(yīng)用.pdf

1、仿人智能控制基于特征辨識(shí)的多控制器、多控制模態(tài)結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)控制理論控制信息處理單映射的結(jié)構(gòu)，解決了復(fù)雜難控系統(tǒng)的控制可行性問(wèn)題。但是，眾多的特征參數(shù)和控制參數(shù)的確定與校正，給控制器的設(shè)計(jì)又帶來(lái)了困難。而模型與實(shí)際系統(tǒng)總是存在一定的差異，特別是在系統(tǒng)發(fā)生改變或者受外界不確定因素干擾的時(shí)候。因此，控制器參數(shù)需要進(jìn)一步的調(diào)整，才能直接用于實(shí)際系統(tǒng)的控制。對(duì)于小車(chē)二級(jí)擺擺起倒立這樣的非線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)過(guò)程，控制參數(shù)需要隨擺桿運(yùn)動(dòng)的姿態(tài)變化而變化，因

2、此引入在線(xiàn)的控制參數(shù)自校正，對(duì)于實(shí)現(xiàn)快速高品質(zhì)的實(shí)時(shí)控制顯得十分重要。
　　控制的參數(shù)整定是控制中重要的環(huán)節(jié)，參數(shù)自整定的實(shí)現(xiàn)思想就是在系統(tǒng)響應(yīng)的不同階段,自動(dòng)修改控制參數(shù)的值，以滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)性能、調(diào)節(jié)精度和抗干擾性能的要求。如果其具有一定的適應(yīng)性等智能，更會(huì)使研究的復(fù)雜系統(tǒng)更具有實(shí)用價(jià)值。
　　模糊控制中的自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)性能，根據(jù)被控過(guò)程的特性和系統(tǒng)參數(shù)的變化,自動(dòng)生成或調(diào)整模糊控制器的規(guī)則和參數(shù),達(dá)到

3、控制目的。這類(lèi)控制器在實(shí)現(xiàn)人的控制策略基礎(chǔ)上,又進(jìn)一步將人的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力引入控制器,使控制具有更高的智能性。
　　本文運(yùn)用模糊邏輯規(guī)則設(shè)計(jì)了仿人智能控制器參數(shù)校正級(jí)的模糊自校正結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有模糊參數(shù)自校正能力，在小車(chē)二級(jí)擺擺起倒立的控制過(guò)程中，有效地實(shí)現(xiàn)了具有多模態(tài)控制結(jié)構(gòu)和分層遞階結(jié)構(gòu)的仿人智能控制器在線(xiàn)參數(shù)自校正。
　　我們實(shí)施的對(duì)象倒立擺系統(tǒng)是一個(gè)經(jīng)典的快速、多變量、非線(xiàn)性、絕對(duì)不穩(wěn)定系統(tǒng),是進(jìn)行控制理論研究與教學(xué)

4、及進(jìn)行各種控制實(shí)驗(yàn)的理想平臺(tái)。許多控制概念如控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性、系統(tǒng)收斂速度和系統(tǒng)抗干擾能力等，都可以通過(guò)倒立擺系統(tǒng)直觀(guān)地表現(xiàn)出來(lái)。
　　在基于動(dòng)覺(jué)智能圖式的理論的仿人智能控制基礎(chǔ)上本文進(jìn)行了如下研究：
　　①介紹了參數(shù)整定的方法，敘述了仿人智能控制參數(shù)整定理論，并將其形式化，歸納出仿人智能參數(shù)模糊整定的理論。
　?、谠谛≤?chē)二級(jí)倒立擺仿人智能控制器的設(shè)計(jì)中引入在線(xiàn)模糊參數(shù)自整定，設(shè)計(jì)了小車(chē)二級(jí)倒立擺擺起倒立的控制