车载倒立摆系统的拟人智能控制研究

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1、车载倒立摆系统的拟人智能控制研究摘要倒立摆属于多变量、快速、非线性和绝对不稳定系统。可以用其检验控制方法对不稳定、非线性和快速性系统的处理能力。本文提出了～种倒立摆计算机控制系统的方案，并就拟人智能控制方法对其进行了控制研究。，f本论文首先介绍了倒立摆系统研究的意义，及＼其在国内外的研究现状。然后选择拟人智能控制作为控制方法。本文的第二章介绍了拟人智能控制理论的基本概念、结构和算法，说明了拟人智能控制方法与同类控制方法相比的优缺点，以及此方法运用在倒立摆系统中可行性。第三章中以上一章的理论为基础，运用拟人智能控制方法对倒立摆系统进行了分析，并得出可用于计算机控制的规律。

2、第四章提出了一种新的车载倒立摆系统方案，设计了倒立摆系统的机械结构。采用步进电机以达到精确的位置控制，并将电机置于小车上，作为小车的自驱动源：分别以角位移传感器和线位移传感器采集摆杆角度和小车位移信号。。1jt，嘻l‘、，搿矗i．，。。蠢，．≤兹§燃塞澎≈黪々氛第五章以工控机及A／D、D／A板为数字控制器，设计了车载倒立摆的计算机控制系统。其中包括采样间隔的确定及实际验证，控制程序的编制及同步跟踪的实现。本文采用不需要精确数学模型的拟人智能控制方法取得了较好的效果，为今后在同类控制问题中的设计提供了有益的参考。第六章对车载倒立摆系统进行了整体实验，证明了拟人智能控制是可

3、行的，并提出了几点改进意见，为今后的工作指明了方向。广一，一关键词：倒立摆系葩拟人智能控就计算机、／、控制，步进电机：采样INVESTIGATIONINTOHUMAN-IMITATINGINTELLIGENCECONTROLSAPPLIEDININVERTEDPENDULUMSYSTEMABSTRACTTheinvertedpendulumsystemisasystemofmulti—variable、fastness、nonlinearandabsolutelyinstability．WeCanuseittotestthecontrollingmethod’Sabil

4、itytodealwithunstable、nonlinearandfastsystem．Thispaperprovidesanewdesignofinvertedpendulumsystemcontrolledbycomputerandallinvestigationbythecontrollingmethodofhuman—imitatingintelligence．Atfirst，inchapter1，thesignificanceoftheinvertedpendulumsystemisintroduced．Thenthecurrentsituationofin

5、·countryandoverseasispresented．finally,itexplainswhywechoosethecontrollingmethodofhuman-imitatingintelligenceThechapter2introducedthebasicconcept、theoryandalgorithmofthecontrollingmethodofhuman—imitatingintelligenceandshowit’Sgoodqualitiescomparedwithothercontrollingmethodsinadditiontoit

6、’Sfeasibilityappliedintheinvertedpendulumsystem．Inchapter3，weusethecontrollingi、。‘盘，．㈦≤-·timethodofhumall．imitatingintelligencetoanalyzetheinvertedpendulumsystembasedonthetheoryintroducedinlastch印terIntheend，wegetthecontrollingruleswhichcanusedbycomputer．Weputforwardanewdesignoftheinvert

7、edpendulumonacarriageinchapter4andlayoutit'smechanical．Weusestepelectromotortogaintheprecisepositioncontrollingandplacetheelectromotoronthecarriageasit'sdriver．Thesignalsofthecarriage’SpositionandtheangleofpendulumareobtainedbypositionsensorandanglesensorInchapter5，wedesi