收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

以倒立摆为对象的智能控制算法的研究与应用

李丽娟  
【摘要】:倒立摆系统是一个典型的单输入多输出、非线性、高阶次的不稳定系统。研究倒立摆的精确控制对工业复杂对象的控制有着不可估量的工程应用价值。本文以固高公司直线倒立摆为研究对象,进行了各种控制算法的仿真和实验,并得出了相应的结论。 第1章首先对倒立摆的背景和研究现状作了总体介绍,说明了所研究倒立摆的类型和常见的控制算法。 第2章对常见的非线性系统的控制算法大体上作了总结。 第3章给出了所研究的倒立摆系统的非线性数学模型和线性化数学模型。 第4章设计了一级摆和二级摆的PID控制算法,并在通过MATLAB作了仿真,结果表明,PID控制算法对非线性的倒立摆系统无能为力。 第5章采用现代控制理论的LQR算法,对一级摆和二级摆的线性化模型进行了控制,取得了较为满意的控制效果。 第6章研究了倒立摆系统的模糊控制,分别设计了一级摆的模糊控制、一级摆的串级模糊控制,针对非线性的数学模型,二者均取得了满意的控制效果,文中还对两种控制算法的机理和控制效果作了具体比较。本章还设计了二级摆的变量合成模糊控制,即把倒立摆的6个变量合成为2个变量,这样,模糊控制器就只有两个输入,控制规则较为简单,并且在仿真中得到了良好的控制曲线。此外,本章还设计了针对二级摆的串级模糊控制和并联模糊控制两种控制方案。 第7章采用神经网络模糊控制的思想,设计了基于T-S模型的模糊控制器,通过对样本数据的学习,调整了各变量的隶属度函数,取得了较好的控制效果。文中还对训练前后的隶属度函数和控制曲线进行了比较,说明训练后的效果优于训练前。 第8章把仿真做过的部分控制算法用于实际倒立摆系统的控制,包括一级摆的PID控制,一级摆和二级摆的LQR控制,一级摆的基于MAMDANI模型的模糊控制和基于T-S模型的模糊控制。 第9章对全文作了总结,并提出了以后工作的设想。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨鹤年;;机电一体化系统中的智能控制技术[J];煤炭技术;2011年07期
2 周龙勇;武光华;王东;朱春生;;基于单神经元模糊自适应PID控制的电液位置伺服系统研究[J];液压与气动;2011年07期
3 于淼宇;Shigenori Okubo;;基于模糊理论关于非线性系统稳定性控制方法的阐述[J];科技资讯;2011年21期
4 于淼宇;;浅谈基于模糊控制关于非一种线性控制方法对倒立摆控制系统响应特性的研究[J];黑龙江科技信息;2011年24期
5 李怀颖;;基于模糊人工神经网络的人脸识别研究[J];电脑知识与技术;2011年16期
6 杨思宇;王津津;李秀喜;;基于模糊神经网络的自适应控制系统的设计[J];计算机与应用化学;2011年06期
7 张新彬;李世中;王文;;模糊控制在空调系统中的应用[J];科技信息;2011年16期
8 柴恒蕾;;基于单片机的温度测控系统设计[J];企业技术开发;2011年14期
9 刘尧;;教育移动机器人路径规划技术研究[J];电子科技;2010年S1期
10 张志娟;;基于XDPS-400的汽包水位控制系统[J];长沙航空职业技术学院学报;2011年02期
11 王春生;侯云海;刘凡;;采用模糊控制的垂直型旋转式倒立摆系统[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年02期
12 张立成;蒋楠;杭亦文;张阳;骆蔓;;基于视频控制的智能交通灯[J];电子测量技术;2011年06期
13 周阳;师五喜;;模糊控制在移动机器人路径跟踪控制中的应用[J];仪器仪表用户;2011年04期
14 邓琛;王永琦;;基于模糊控制的无线传感器网络室内定位算法[J];计算机应用;2011年08期
15 文元全;任光;王宏伟;;多模型模糊切换控制在船舶航向控制中的应用[J];大连海事大学学报;2011年03期
16 童秋阶;;浅谈提高DCS应用水平[J];石油化工自动化;2011年03期
17 姚璐;刘毅;孙丽颖;;不确定网络切换模糊系统的非脆弱保性能控制[J];哈尔滨理工大学学报;2011年04期
18 史延东;刘海清;宁飞;李靖;;高速永磁同步电机智能控制技术的仿真[J];计算机仿真;2011年08期
19 何汉林;涂建军;熊萍;;混沌范德玻-杜芬系统参数自适应反步设计[J];华中科技大学学报(自然科学版);2011年07期
20 张颖;高宏玉;;一类网络切换模糊系统的容错控制[J];辽宁工业大学学报(自然科学版);2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高强;王云亮;刘洪锦;张鹏;刘凉;;智能控制系统的应用研究——基于MATLAB的倒立摆模糊控制实现[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
2 范昭赋;孙吉贵;;带有吸引子的模糊神经网络的构造及其在模糊控制中的应用[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
3 李向华;张小芳;陆起涌;;模糊控制在恒温系统中的应用[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
4 李峰;李萍;赵虎;居滋培;;变风量空调系统的模糊控制[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
5 窦振中;;美国模糊逻辑控制技术研究历史和发展[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
6 郭强;姚凯学;汪洋;;液压性能试验台模糊控制系统的PLC实现[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
7 樊立萍;姜龙;;DC-DC变换器模糊滑模控制综述[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
8 夏世芬;黄天民;;一种改进型自适应Fuzzy-PID复合控制结构[A];模糊集理论与应用——98年中国模糊数学与模糊系统委员会第九届年会论文选集[C];1998年
9 程雅丽;安大伟;陈杰;;空调系统模糊控制与PID控制比较[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会资料集[C];2002年
10 王东升;巴力颖;;模糊自整定PID控制器在热轧板形控制中的应用[A];工业自动化应用实践——全国(第五届)炼钢、连铸和轧钢自动化学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯明亮;拖挂式激光平地机液压控制系统的研究[D];中国农业大学;2005年
2 Han Qiang;[D];山东大学;2005年
3 张立伟;电动汽车用异步电机系统效率优化控制研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
4 韩文;新型电控液驱车关键技术的研究[D];南京理工大学;2005年
5 孟庆利;基底隔震混合控制和三维隔震系统研究[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
6 杨兵;管件液压成形的加载路径理论与试验研究[D];上海交通大学;2006年
7 杜文吉;模糊控制系统中的若干关键问题研究[D];西安电子科技大学;1999年
8 张果;基于T-S模型的非线性系统的模糊控制[D];西安电子科技大学;2009年
9 林勇;用于激光光束整形的衍射光学元件设计[D];大连理工大学;2009年
10 赵建东;仿人机器人行走误差自调整模糊控制研究[D];清华大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李丽娟;以倒立摆为对象的智能控制算法的研究与应用[D];南京工业大学;2004年
2 陈尹萍;基于遗传算法的模糊神经网络控制器研究[D];武汉理工大学;2006年
3 罗晓东;倒立摆网络实验系统的研究[D];南京理工大学;2004年
4 朱清;多变量非线性连续系统的自适应模糊控制[D];扬州大学;2002年
5 杨启耀;温室环境智能控制技术的研究[D];安徽农业大学;2004年
6 崔恒;基于模糊控制的异步电动机运行效率优化研究[D];西安理工大学;2005年
7 周红;风机盘管中央空调末端智能控制器研究[D];湖南大学;2005年
8 刘明华;隧道监控系统控制策略与接口技术研究[D];长安大学;2009年
9 姚帆;基于ARM的嵌入式系统在汽车自动空调系统中的应用[D];燕山大学;2010年
10 郭斌;变结构神经网络模糊控制方法及其在橡胶烘干过程中的应用[D];西安建筑科技大学;2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报实习记者 高 原;倒立摆实验让模糊控制理论走向精确[N];大众科技报;2003年
2 安徽 潘树荣;三源牌模糊控制电饭锅原理及检修[N];电子报;2005年
3 本报记者 秦可;金洲科瑞:在模糊控制中实现精确节能[N];中国工业报;2007年
4 深圳国诚投资 迟坤;G合三洋 换手积极的成长股[N];证券时报;2006年
5 侯威林爱科;履带吊:价格昂贵的智能大力士[N];建筑时报;2008年
6 王昕;锅炉模糊控制及火焰数字监控系统的应用[N];中国电力报;2002年
7 张国宏;水泥回转窑模糊控制集散系统通过鉴定[N];中国建材报;2001年
8 第一证券 楼栋;G合三洋 外资题材+业绩大增[N];上海证券报;2006年
9 贾明;家电行业走向新“四化”[N];中国特产报;2005年
10 YMG记者 孟宪臣;烟企“智造”量产平衡车[N];烟台日报;2010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
  • 010-62982499
  • 010-62783978