模糊控制課程設(shè)計-文庫吧
2025-06-12 04:45 本頁面
【正文】 以實現(xiàn)對倒立擺的控制,以便檢驗或說明該方法對嚴(yán)重非線性和絕對不穩(wěn)定系統(tǒng)的控制能力 。同時，由于摩擦力的存在，該系統(tǒng)具有一定的不確定性。對這樣一個復(fù)雜系統(tǒng)的研究在理論上將涉及系統(tǒng)控制中的許多關(guān)鍵問題：如非線性問題、魯棒性問題、鎮(zhèn)定問題、隨動問題以及跟蹤問題等都可以以它為例進行研究。二． 被控對象的模型為簡化問題，工程上往往忽略一些次要因素。這里，忽略擺桿質(zhì)量、執(zhí)行電動機慣性以及擺軸、輪軸、輪與接觸面之間的摩擦及風(fēng)力。設(shè)小車瞬時位置為z，倒置擺出現(xiàn)的偏角為θ，則擺心瞬時位置為(z+lsinθ)。在控制力u的作用下，小車及擺均產(chǎn)生加速運動，根據(jù)牛頓第二定律，在水平直線運動方向的慣性力應(yīng)與控制力u平衡，則有 即 (1)由于繞擺軸旋轉(zhuǎn)運動的慣性力矩與重力矩平衡，因而有 即 (2)式(1)、式(2)兩個方程都是非線性方程，需作線性化處理。由于控制的目的是保持倒置擺直立，因此，在施加合適u的條件下，可認(rèn)為、均接近零，此時sin≈，cos≈1，且可忽略項，于是有 (3) (4)聯(lián)立求解式(3) 、式(4)，可得 (5) (6)消去中間變量，可得輸入變
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