浅议基于专家系统的变步长一步预测控制与应用

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1、中国科学院自动化研究所硕士学位论文基于专家系统的变步长一步预测控制与应用姓名：朱江滨申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：易建强20030625摘要摘要本文$t’对欠驱动机构的非线性、强耦合、多变量和自不稳定的特点，在预测手夺制理论的基础上提出了基于专家系统的变步长一步预测控制方法，并将其应用于：二级倒立摆系统及三级倒立摆系统的稳定控制当中。本文主要研究和丌展了如F的工作：1列倒立摆系统的稳定控制方法及预测控制方法进行了综述，针对诸如倒立摆系统的一类欠驱动系统定义了新的性能优化指标，分析了预测步长对控制的影响，提出了基于专家系统的变步长一步预测控制方法。2将变步长一

2、步预测控制方法应用于二级倒立摆系统的稳定控制以及二级倒立摆系统的摆起与稳定控制当中，设计了二级倒立摆系统的稳定控制器及二级倒立摆系统的摆起与稳定控制器，并通过仿真实验验证了浚方法的有效性和鲁棒性。3将变步长一步预测控制方法应用于三级倒立摆系统的稳定控制当中，设计了三级倒立摆系统的稳定控制器，并通过仿真实验验证了该方法的有效性和鲁棒性。关键硼：倒立摆，非线性，欠驱动机构，预测控制，专家系统捧十专家系统的变步K一步预测控制。引衄用AbstractTohandlethenonlinear，strong—coupling，multivariableandselfunstablechara

3、ctersofunder·actuatedstructures，variable*lengthone-steppredictivecontrolbasedonexpertsystemisproposedinthispaper,andisfurtherappliedtostabilizationcontrolofdoubleinvertedpendulumsystemsandtripleinvertedpendulumsystems．Themainworksinthispaperareasbelow：1Basedonasummaryofthosemethodsusedinstabi

4、lizationcontrolofinvertedpendulumsystemsandpredictivecontrol，anewclassofperformanceindexfortheunder·actuatedstructuressuchasinvertedpendulumsystemsisdefined．Afteranalyzingtheeffectsofsuchperformanceindexintheprocessofcontrollingtheunder-actuatedstructures，weproposethevariable—lengthone-steppr

5、edictivecontrolbasedonexpertsystem．2Theproposedmethodisappliedtodoubleinvertedpendulumsystems．Stabilizationcontrollerfordoubleinvertedpendulumsystemsisfirstdesigned，andswing·upandstabilizationcontrollerisfurthergiven．Theresultsofcontmlsimulationsshowthevalidityofthemethod．3Theproposedmethodis

6、furtherappliedtotripleinvertedpendulumsystems，andstabilizationcontrollerfortripleinvertedpendulumsystemsisbuilt+FheresultsofcontrolsimulationsdemonstratethevalidityofthemethodKeywords：Expertsystem，Invertedpendulum，Nonlinear,PredictivecontrolUnder_actuatedstructure独创性声明本人声明所成交的论文是我个人在导师指导下进行的研

7、究工作及取得的研究成果。尽我所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确地说明并表示了谢意。签名：墟蒸曼日期：趔!!』!!!一关于论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院自动化研究所有关保留、使用学位论文的规定，即：中国科学院自动化研究所有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵