在这篇文章中,倒立摆系统作为控制目标和倒立摆的数学模型是établi.Selon模型的特性的地板,模糊控制器被设计并在Matlab-Simulin.Les环境模拟结果表明设计模糊。制器正确有效。
立摆;模糊控制;模拟中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)06-1369-03倒立摆是日常生活,旋转控制问题的许多严重问题的抽象模型。一种快速,非线性,高阶,多变量,强耦合,自然不稳定的系统[1]。立摆由于其极其丰富和复杂的动态特性,可以有效地反映许多抽象和关键的控制问题。是研究各种理论和控制方法的理想对象和典型装置。立摆控制的目标是使快速倒立摆这样的对象和不稳定控制,通过将适当的控制策略为稳定的系统中,出现在物理稳定在一定的位置摆。目前为止,人们已经使用各种控制策略从第一级到第四级实现稳定控制,模糊控制一直是研究的热门话题[2]。
这篇文章中,模糊控制在倒立摆在地板上的应用程序设计为摆稳定性控制问题的倒楼和控制倒立摆在地板上的稳定性,最终实现模拟环境。立式单摆摆的数学模型倒立式单层摆的实验系统主要由滑架,旋转杆和导轨组成。图1中其结构中示出了倒立摆系统的基本原理如下:当摆杆从垂直位置偏离时,驱动电动机交替驱动的车辆中,以使得倒立摆的旋转杆始终处于上升垂直状态。1一步倒立摆系统图便于分析,忽略了一些次要因素。
设:(1)摆锤是刚性体,(2)忽略任何种类的摩擦,(3)带不打滑,不伸长率,(4)距中心的导轨是在的原点位移和摆锤垂直向上,产生枢转角度。置单层摆的数学模型来源于分析力学中的拉格朗日方程。[3]根据在阶段,由于M,N和G包含状态变量θ和θ倒立状态的摆方程。
M-1和存在严重θ之间的非线性关系和θ:反向一级摆是一种高度非线性的系统。果传统的线性控制方法时,反转为地板摆控制是很难获得的,并且该模糊控制是非常稳健的,并且所述控制对象的数学模型不高,不仅对线性模型,也适用于非线性模型,这就是模糊控制用于在一个阶段控制倒立摆的原因。糊控制器设计模糊控制器结构是一种智能控制方法,它通过模拟人脑的模糊思维来控制受控系统。糊控制器的设计是模糊控制的核心,基本结构如图2所示[4]。2模糊控制器的结构图如图2所示。糊控制器由四部分组成:模糊,知识库,模糊推理和锐度。
糊化的主要功能是将精确量的模糊量输入转换,并与所有相应的模糊表达主要由模糊控制规则,隶属函数,一个因素的知识基础尺度变换和模糊空间的分类数量;的模糊推理是在模糊控制器,能够推理的基于模糊概念的心脏,根据在模糊逻辑蕴涵和推理规则的关系,光的主要功能被订货量所获得模糊推理。(模糊量)被转换为实际用于控制的锐度量。糊控制器设计2.2.1模糊变量选择为避免规则爆炸问题,本文设计的模糊控制器采用双输入模式和单输出模式[5]。

于倒置一级摆具有四个状态变量,为了减少输入的数量,恒温阀芯通过状态反馈获得的反馈系数K用于构造权重值和状态量指示位置被加权并组合成输入量,记录为全局误差E,并且表示为加权状态变量在另一输入中加权,其被存储为累积误差变化率EC,表示如下:模糊推理,模糊推理使用标准推理算法,模糊蕴涵关系使用最小Mandani操作,模糊综合使用Zadeh最大 – 最小合成方法并采用小操作,也采用大操作,清晰的方法采用重心法。2.3模糊控制仿真结果在MATLAB环境下,使用Simulink图形模块构建倒立式一步摆的数学模型,而模糊控制器则采用模糊控制工具箱。-0.32米处,最终模拟的结果如图4所示。
糊控制的4仿真曲线根据设计在这篇文章中,不仅可以实现倒立摆的稳定控制,控制器上面的模拟曲线,而且还控制曲线具有良好的性能指标,即系统响应速度快,超调量低,倒立摆是控制快速不稳定系统过程的动态质量要求。论倒立摆具有以下特点:耦合强,不稳定性高,非线性,多变量,高阶。
文设计的模糊控制器在仿真实验环境中实现了倒置一级摆的稳定控制。
文中描述的模糊控制方法是通用的,并且具有用于控制其他复杂过程的参考值。
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