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并行耦合倒立摆控制规律研究

姚晶旭  
【摘要】: 并行耦合倒立摆系统一种高阶的非线性的关联大系统。此系统不仅结构复杂参数多,而且其中存在参数的摄动和相互关联作用的变化,因此要对其进行精确建模是相当困难的。进一步要找到适当的控制方案以实现它的稳定控制同样是件麻烦事。 本文就以上问题进行了深入广泛的研究和分析。文中应用现代控制理论、大系统理论和模糊控制理论设计了四种并行耦合倒立摆的控制方案。首先,介绍了整个系统的物理结构,推导出了系统近似的线性定常模型并对系统的运动进行了初步的分析。接着用具备一定人工智能的模糊控制理论,设计了系统模糊逻辑控制方案。再用大系统理论设计出了闭环递阶控制方案和分散控制方案,还编制出了这两种方案的设计程序,同时分别对各种方案进行了仿真分析,编制出了各种方案的计算机实时控制程序。最后对整个系统进行计算机控制实验以检验设计出的各种控制方案,实验取得了良好得效果。


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