倒立擺系統(tǒng)設(shè)計(jì)及神經(jīng)元控制研究.pdf

1、本課題的主要目的，一是利用單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制理論研究一級(jí)倒立擺的穩(wěn)定控制，二是設(shè)計(jì)、加工一套新的三級(jí)倒立擺機(jī)械結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)與之相關(guān)的硬件電路。 本論文是基于目前實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一套倒立擺控制系統(tǒng)，首先利用牛頓力學(xué)方法建立了一級(jí)倒立擺的傳遞函數(shù)形式的數(shù)學(xué)模型，并用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)量得到了系統(tǒng)的等效參數(shù)；然后，利用單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制算法，設(shè)計(jì)了一級(jí)倒立擺的雙閉環(huán)控制器，并給出了相關(guān)參數(shù)的整定方法；接著在Simulink中進(jìn)行了一級(jí)

2、倒立擺系統(tǒng)的仿真試驗(yàn)；緊接著在現(xiàn)有倒立擺系統(tǒng)中進(jìn)行了一級(jí)倒立擺的控制試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，最后成功穩(wěn)定了一級(jí)倒立擺。最后基于仿真結(jié)果及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有倒立擺機(jī)械結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題，并設(shè)計(jì)、加工了一套結(jié)構(gòu)精巧的三級(jí)倒立擺機(jī)械結(jié)構(gòu)，并完成了相關(guān)硬件電路的設(shè)計(jì)。 本課題的主要成果如下： 一.利用單神經(jīng)元PID控制算法完成了一級(jí)倒立擺控制器的設(shè)計(jì)； 二.利用設(shè)計(jì)好的控制器實(shí)現(xiàn)了一級(jí)倒立擺的穩(wěn)定控制； 三