基于可拓控制的直线一级倒立摆的仿真研究

《基于可拓控制的直线一级倒立摆的仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要近年来，以模拟人的控制行为为出发点的智能控制方法成为当代控制理论与应用的主要发展方向。其中模糊控制、神经网络控制、专家控制等为解决这类控制问题提供了有效的工具，而可拓学的出现和发展为描述和研究智能控制提供了一种新的方法。可拓控制是智能控制的一个新分支，从方法上看，可拓控制是一种定性和定量相结合的控制方法，这种特点使它既能用定性分析把握控制过程中各对象质的规定性，也能用定量分析来补充说明事物的质变中量与度的概念，为处理控制过程中的各种矛盾问题提供了恰当的模型。在控制理论发展的过程中，某一理论的正确性及实际应用中的可行性，需要一个按其理论设计的控制器去

2、控制一个典型对象来验证。而倒立摆就是这样一个被控制对象，它相当复杂，就其本身而言，是一个高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合系统，在控制过程中，它能有效地反映诸如可镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等许多控制中的关键问题，这些特点使它成为人们深入学习、研究和证实各种控制理论的有效实验系统和比较基准。因此，论文以深圳固高公司的直线一级倒立摆作为研究对象，来进行可拓控制算法的研究和实验。在论文中，首先就是以可拓学基础思想为指导，详细介绍了可拓学的理论框架、基元概念、可拓变换、可拓集合和关联函数等内容，在此基础上引入可拓学中解决矛盾问题的一些思想与理论运用于解

3、决控制中矛盾问题的观点，详细的论述了可拓控制的基本内容，包括可拓控制的基本概念、可拓控制器的结构和原理以及可拓控制器的设计方法。其次，论文论述了直线一级倒立摆的系统组成及其工作原理，并建立了倒立摆系统的状态空间方程及其在平衡点线性化的方程。在参考了相关资料后，给出了应用于直线一级倒立摆系统的可拓控制算法并进行仿真，此外还与其他控制器比较控制效果，并对倒立摆系统的可拓控制问题进行深入研究，提出新的可拓控制算法，仿真并应用于实物倒立摆，验证有效性。关键词：可拓控制；倒立摆；特征量；关联函数；测度模式；仿真广东T业大学硕士学位论文AbstractInrece

4、ntyears，intelligentcontrolmethodsthatwiththeintentionofsimulatingpeople’Sbehaviorisbeingthemaindevelopmentdirec．tionofthemodemcontroltheoryandapplications，suchasfuzzycontrol,neuralnetworkcontrol，expertcontrol，nowextensiontheoryhasbeenemployedtotheresearchfieldsofartificialintell

5、igentanditsrelevantsciences．Extensioncontrolisanewbranchofintelligentcontr01．Actually,extensioncontrolisacombinationofqualitativeandquantitativemethodsofcontr01．Itcouldshownotonlythequalitativechangebutalsotheextentofvariety．Sothekeytosolvecontradictoryproblemsincontrolsystemise

6、xtensioncontroltheory．Inthedevelopmentprocessofcontroltheory,weusuallyneedtoverifycorrectnessofthetheory．Invertedpendulumsystemistheperfectplatformcarryingthroughcontroltheoryresearch．Itisatypicalmodelofmultivariable，nonlinear,essentiallyunsteadysystem．Inacontrolsystem,invertedp

7、endulumcaneffectivelyreflectmanykeyproblemssuchasstability,robustnessandtracking，itisreallyacontrolsystemformanycontroltheoriesstudyandcomparison．SobasedontheinvertedpendulumofGUGAOCompanyinShenzhen,extensioncontroltheorieshavebeenanalyzedandtheirapplicationshavebeenrealized．Fir

8、stly,attheguidanceofextension,thethesisintroduc