挡板角度控制系统的分析与设计

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要本文研究挡板角度控制系统，研究如何通过各种控制手段精确控制挡板倾斜的角度。本系统是一个时变，有时延，扰动较大的非线性比较严重的系统，对控制系统的性能要求较高，控制起来比较麻烦。f传统控制是古典控制和现代控制理论的总称，他们的主要特征是基于模型的控制。由于被控对象越来越复杂，而这些复杂性都难以用精确的数学模型来描述。除了上述复杂性外，往往还存在某些不确定性，不确定性也很难用精确数学方法来描述。然而，对这样复杂系统的控制性能的要求越来越高，这样一来，基于精确模型的传统控制就难以解决上述复杂对象的控制问题。相反，智能控制在处理

2、复杂性、不确定性方面能力高，用拟人化的方式来表达，即智能控制系统具有拟人的智能或仿人的智能，这种智能主要表现在智能决策上。智能控制的核心就是去控制复杂性、／7和不确定性，而控制的最有效的途径就是仿人智能决策。矿。本文较为详细地讨论了分阶段控制思想，智能控制最主要和成熟的两种形式：模糊控制和神经网络在挡板角度控制系统中的应用。详细介绍了模糊控制器和神经网络PID控制器的设计步骤。模糊控制器的设计包括：模糊控制器的结构设计，模糊控制规则的建立，确定模糊变量的赋值表，建立模糊控制表以及模糊控制器的仿真结果。神经网络P1D控制器的设计包括：神经网络控制器的

3、结构设计，神经网络学习算法的选择，神经网络稳定性的分析以及神经网络PID控制器的仿真结果。在文章的最后部分还详细讨论了系统的硬件实现，提高系统布线性能的方法以及系统的实验结果。关键词：智能控制，神经网络，模糊控制，电磁兼容华中科技大学硕士学位论文AbstractThesystemstudiedinthisdissertationisabaffleanglecontmlsystemthatusesvariousmethodstopreciselycontrolthebaffleangle．Becauseofthetimedelay,thetime—r

4、elevantparameterandthepreferablydisturb，thesystemisaseriouslynonlinearsystemwithprecisecontroltargetwhichisdifficulttocontr01．Thetraditionalcontroltheoryincludestheclassiccontroltheoryandmodemcontroltheorywhosecharacteristicsarethemodel—basedcontr01．Becausethesystemsaremoreand

5、morecomplexandthecomplexityisdifficulttodescribewitllprecisemodel．Additionaltothecomplexity,theincertitudeinthesystemisalsodifficulttodescribewithprecisemathematicsmodel．Sothetraditionalcontroltheoryishardtosolvethecontrolproblemsofthesesystems．Intheotherwayround，theintelligen

6、tcontroltheorydoesnotneedprecisemathematicsmodel．Theintelligentcontroltheoryhasthestrongabilitytosolvethecomplexityandincertitudeofthesesystems．Themainpurposeofintelligentcontrolistocontrolsystemswithcomplexityandincertitude．Thedissertationdiscussedthesubsection—controlidea,ap

7、plicationofthemaintwoformatsofintelligentcon廿olincludingtheneuralnetworkandthefuzzycontrolinthebaffleanglecontrolsystemindetail．Thedesignofthecontrollerincludesthestructuredesign，thearithmeticdesignandetc．Thelastpartofthediscourseintroducedthehardwarerealizationofthesystem，the

8、methodtoimprovethereliabilityofthesystemandtheresultofthesyst