收藏本站
《哈尔滨理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

神经网络技术在倒立摆系统中的应用研究

狄艳坤  
【摘要】: 倒立摆是一个典型的非线性、强藕合、快速、多变量和绝对不稳定系统,它的控制是控制理论应用的一个典型范例,通常被用来检验控制策略的有效性。同时,由于倒立摆系统控制与火箭和飞行器控制等具有相似性,对其进行控制所采用的控制算法以及得出的结论对其它工程控制问题具有一定指导意义。 对倒立摆系统的研究除了增加摆的级数,更重要的是如何发展现有的控制方法、研究新的控制方法应用到实际系统中或提出新的控制任务。本文围绕一级倒立摆和二级倒立摆系统,运用智能控制算法研究了倒立摆的控制问题。本 文主要做了如下研究工作: 1、讨论一级倒立摆和二级倒立摆的数学建模方法,推导出他们的非线性微分方程,以及线性化后的状态方程。 2、讨论传算法和BP算法的优缺点基础上,将两者相结合讨论,形成了遗传算法和BP算法相结合神经网络控制器,应用于固高公司的直线一级倒立摆和二级倒立摆系统控制中,证明了此结构和学习算法的有效性。 3、用gensim函数生成了模块,连接到归一化模块上,在simulink工具箱中搭建了神经网络控制器,对倒立摆进行了有效的实时控制。 4、分析了神经网络控制倒立摆的稳定性和抗干扰能力,给出了仿真图片,实时控制曲线和在扰动下二级倒立摆的实时曲线。 实验结果表明GA和BP算法相结合的神经网络在倒立摆控制中是一种积极有效的控制方法,对倒立摆的控制有很好的效果
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP13

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李金万;基于Backstepping方法的RBF神经网络在倒立摆系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾荣丛;王划一;;双闭环模糊控制器在单级倒立摆系统中的应用[J];兵工自动化;2006年11期
2 李俊;高健;汪彦彦;;倒立摆系统的线性二次型状态反馈控制[J];兵工自动化;2007年03期
3 刘春生,吴庆宪,邹新生;二级倒立摆的模糊控制[J];电光与控制;2000年04期
4 于文莉,陈亚军,周伟忠,于文华;基于遗传算法和BP神经网络的优化设计方法[J];湖州师范学院学报;2004年02期
5 李洪兴,苗志宏,王加银,李洪兴,李洪兴;四级倒立摆的变论域自适应模糊控制[J];中国科学E辑:技术科学;2002年01期
6 朱进;基于模糊控制的数据采集与控制系统[J];淮阴工学院学报;2005年01期
7 刘丽;何华灿;;倒立摆系统稳定控制之研究[J];计算机科学;2006年05期
8 郑生荣,辛勇,杨国泰,何成宏;基于混合神经网络与遗传算法方法的注塑参数优化[J];计算机应用;2004年02期
9 邵玉芹,王立华;二级倒立摆在受控情况下的运动稳态分析[J];控制工程;2005年S1期
10 曹海云;李守巨;刘迎曦;;基于PID神经网络的非线性动态系统控制[J];控制工程;2007年S1期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 宋西蒙;倒立摆系统LQR—模糊控制算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
2 高磊;基于多级倒立摆的智能控制方法研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
3 吴善永;基于倒立摆系统的控制算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘国亮;;CAD/CAE集成手机外壳注射浇口位置优化设计[J];工程塑料应用;2010年06期
2 赖鹏;;基于Moldflow和BP神经网络的超薄塑料制品流程长度预测[J];工程塑料应用;2011年02期
3 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
4 郑少瑛;陈静茹;;基于神经网络在钢筋混凝土施工质量评价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年06期
5 胡龙军;陈一波;陶吉利;;基于神经网络参数自整定PID控制的应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年06期
6 孙静静;;频移随机共振在信号检测中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年01期
7 甘信华;石勇;林保国;;基于MATLAB的BP神经网络在大气环境质量评价中的应用[J];安徽化工;2008年05期
8 何敏;王建国;;自适应神经网络模糊推理系统在结构振动主动控制中的研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年04期
9 祝翠;钱家忠;周小平;马雷;;BP神经网络在潘三煤矿突水水源判别中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年05期
10 马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 吕思颖;刘载文;王小艺;崔莉凤;;基于Elman神经网络的水华短期预测模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 王小青;黄一敏;孙传伟;;一种改进的显模型跟踪回路成形控制方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 张佑春;王平;张公永;;基于D-S证据理论和神经网络的信息融合方法及应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 张敏虎;任章;;神经网络辅助高动态GPS/INS组合导航融合算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 陈万义;;关于线性系统复频域理论的若干注记[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 章国江;郑凯;贺风华;陈松林;;一类Lagrange运动控制系统的非平滑滑模变结构控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 王德军;李萌;王丽华;;基于BP神经网络的汽车ABS系统故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 刘涵;高俊涛;;并联式混合动力汽车控制策略及遗传算法优化研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
10 许志才;王志燊;王永骥;;基于线性扩张状态观测器的非线性系统最优控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 丁宝成;煤矿安全预警模型及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
7 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
8 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
9 杨丹;压电复合结构主动吸声理论与方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 杨传宽;深基坑变形监控与信息化施工研究[D];河南理工大学;2010年
3 简金辉;超声辅助硬态切削切屑形态与表面加工质量的试验研究[D];河南理工大学;2010年
4 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
6 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
7 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
8 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
9 李保勇;基于时序鉴别的井下低压供电网选择性漏电保护系统的研究[D];山东科技大学;2010年
10 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾荣丛;王划一;;双闭环模糊控制器在单级倒立摆系统中的应用[J];兵工自动化;2006年11期
2 李俊;高健;汪彦彦;;倒立摆系统的线性二次型状态反馈控制[J];兵工自动化;2007年03期
3 刘春生,吴庆宪,邹新生;二级倒立摆的模糊控制[J];电光与控制;2000年04期
4 沈艳,郭兵,古天祥;粒子群优化算法及其与遗传算法的比较[J];电子科技大学学报;2005年05期
5 于文莉,陈亚军,周伟忠,于文华;基于遗传算法和BP神经网络的优化设计方法[J];湖州师范学院学报;2004年02期
6 薛花,纪志成,沈艳霞;倒立摆系统的模糊控制方法[J];江南大学学报;2003年04期
7 朱进;基于模糊控制的数据采集与控制系统[J];淮阴工学院学报;2005年01期
8 魏志刚;于姗姗;;基于自适应神经网络倒立摆模糊控制器的设计[J];科技信息(学术研究);2007年02期
9 申铁龙 ,梅生伟 ,王宏 ,陈增强;鲁棒控制基准设计问题:倒立摆控制[J];控制理论与应用;2003年06期
10 徐春梅,尔联洁,刘金琨;动态模糊神经网络及其快速自调整学习算法[J];控制与决策;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 叶光;郭晨;;基于逆推算法的RBF神经网络非线性控制器[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 冯金超;基于RBF神经网络控制器设计与研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 宋西蒙;倒立摆系统LQR—模糊控制算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
3 吴善永;基于倒立摆系统的控制算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 苏海燕;倒立摆系统的智能控制研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于秀芬,段海滨,龚华军;基于人工神经网络BP算法的倒立摆控制研究[J];兵工自动化;2003年03期
2 贾荣丛;王划一;;双闭环模糊控制器在单级倒立摆系统中的应用[J];兵工自动化;2006年11期
3 杨亚炜,张明廉;倒立摆系统的运动模态分析[J];北京航空航天大学学报;2002年02期
4 张飞舟,陈伟基,沈程智;拟人智能控制三级倒立摆机理的研究[J];北京航空航天大学学报;1999年02期
5 李明秋,张寒明;XK-690旋压机中自调整比例因子的模糊控制器的设计[J];长春光学精密机械学院学报;2000年04期
6 宋君烈,肖军,徐心和;倒立摆系统的Lagrange方程建模与模糊控制[J];东北大学学报;2002年04期
7 郭钊侠,方建安,苗清影;倒立摆系统及其智能控制研究[J];东华大学学报(自然科学版);2003年02期
8 周小英,王华,姚伯威;遗传算法在模糊控制规则优化中的实现[J];电子科技大学学报;2000年02期
9 郭晨,葛维燕,于静哲;遗传算法优化模糊控制器及其在非线性系统中的应用[J];大连海事大学学报;1999年03期
10 王人英,孔祥维,李国平;一种利用遗传算法自动生成模糊规则方法[J];大连理工大学学报;2001年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 曾(土自);小车—二级摆摆起倒立的仿人智能控制研究[D];重庆大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李虹,熊诗波,孙志毅;Simulink环境下倒立摆控制系统建模与仿真[J];太原科技大学学报;2005年03期
2 张振兴;张世峰;;基于Lyapunov函数的倒立摆系统设计[J];新技术新工艺;2007年05期
3 孟巧荣;;倒立摆系统虚拟样机仿真[J];机械工程与自动化;2007年05期
4 孙大卫;曾静;张国良;;基于卡尔曼滤波的一级倒立摆LQR控制研究[J];实验技术与管理;2007年02期
5 孙亮;常青;阮晓钢;王嶷然;;基于DSP的倒立摆控制系统设计[J];控制工程;2008年02期
6 孙建涛;陈华;王贞卫;;单级倒立摆反馈线性化控制仿真[J];自动化技术与应用;2008年11期
7 陈进;王冠凌;邢景虎;;单级倒立摆的PID和模糊控制对比研究[J];自动化与仪器仪表;2009年02期
8 曾孟雄;方春娇;赵千惠;;单级旋转倒立摆极点配置与二次型最优控制[J];机电工程;2010年03期
9 李明;郭焕银;;基于MATLAB的倒立摆系统PID控制[J];宿州学院学报;2010年02期
10 郭维;;一阶倒立摆控制器的设计[J];内蒙古科技与经济;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨亚炜;张明廉;;倒立摆系统的运动模态分析[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
2 李凌;苗鑫;袁德成;;基于神经网络控制的倒立摆系统仿真研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
3 袁韬;陈皓;兰杰;;倒立摆自抗扰控制算法简易实现[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
4 王殿元;龚至豪;任雪梅;陈冰;;倒立摆系统的变结构在线模糊推理算法的实现[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
5 李爱莲;解韶峰;崔桂梅;;三级倒立摆系统的滑模变结构控制[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
6 韩莉;郭瑞鹃;阎晓萍;;基于遗传算法的双模糊控制器设计及应用[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
7 王直杰;方建安;邵世煌;;一种增强式学习算法及其在控制中的应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
8 李洪兴;王加银;;n级倒立摆系统建模[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第十一届年会论文选集[C];2002年
9 于丁文;金伟;胡晗;王齐胜;;一种倒立摆的控制方案[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
10 李晔;;基于遗传算法和神经网络的二级倒立摆控制系统[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘力;我半导体神经网络技术及应用研究达国际先进水平[N];中国电子报;2001年
2 通讯员 刘力;两项神经计算机成果通过鉴定[N];光明日报;2001年
3 ;您的网管系统够灵敏吗?[N];科技日报;2000年
4 ;测量GSM用户的接收情况[N];通信产业报;2001年
5 包家庆;IDS五大发展趋势[N];网络世界;2002年
6 ;用智慧战胜垃圾邮件[N];网络世界;2003年
7 东木;非线性先进控制技术为聚合物生产保驾护航[N];中国石油报;2004年
8 飞云;网络管理求新[N];中国计算机报;2005年
9 齐歌 水文地质局四队;机电一体化的发展历程和趋势[N];中煤地质报;2008年
10 木公;有界微分网络技术:信息处理新时代[N];中国石化报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张克勤;滑模变结构控制理论及其在倒立摆系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2 王玉坤;自适应逆控制及其应用的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 瞿少成;不确定系统的滑模控制理论及应用研究[D];华中科技大学;2005年
4 谢珺;二进制粒神经网络研究及其在故障诊断中的应用[D];太原理工大学;2009年
5 高兴泉;时域约束T-S模糊系统的控制方法研究[D];吉林大学;2006年
6 肖笛;城市给水管网爆管事故在线监测研究[D];天津大学;2007年
7 周雷;宽带无线通信中小波包多载波调制技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 李立;天津市公路现代化发展的评价研究[D];天津大学;2007年
9 王庆凤;网络控制系统的鲁棒控制方法研究及仿真平台搭建[D];吉林大学;2009年
10 郑宇;分层强化学习算法及其应用研究[D];北京交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 狄艳坤;神经网络技术在倒立摆系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 王玉琢;基于模糊神经网络的倒立摆系统控制研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 焦灵侠;模糊控制在倒立摆系统中的应用研究[D];西安工业大学;2010年
4 汪涛;模糊神经网络控制在单级倒立摆系统中的应用[D];合肥工业大学;2004年
5 赵梦欣;倒立摆的非线性动力学与控制的研究[D];北京工业大学;2003年
6 管凤旭;倒立摆系统的可拓控制策略及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 郭刚;自适应神经模糊控制策略在倒立摆系统中的研究[D];太原理工大学;2004年
8 钱征;基于强化学习的倒立摆控制研究[D];北京工业大学;2005年
9 王瑞霞;基于强化学习的倒立摆控制[D];北京工业大学;2005年
10 岳春然;基于模糊控制算法的倒立摆系统的研究[D];北方工业大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026