《智能控制論》word版-全文預(yù)覽
【正文】 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器 本組有兩個(gè)組員分別問(wèn)我和袁帥。此次設(shè)計(jì)任務(wù)是建立直線一級(jí)倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在系統(tǒng)內(nèi)加一個(gè) 模糊 控制器 或者一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器 ，使其構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，并進(jìn)行 MATLAB仿真，給出實(shí)際控制曲線和控制器參數(shù)并進(jìn)行分析。模糊控制器相比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制有著更加簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，但控制效果不如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器。通過(guò)實(shí)際情況繪制隸屬度函數(shù)圖，指定控制規(guī)則，將控制規(guī)則應(yīng)用于一級(jí)倒立擺模型，并使用 MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。 結(jié) 論 本次 智能控制節(jié)課作業(yè)的設(shè)計(jì) 內(nèi)容主要是關(guān)于直線一級(jí)倒立擺系統(tǒng) 模糊 控制設(shè)計(jì) 和 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì) ，其中涉及了關(guān)于 智能 控制方面的很多知識(shí)。然后我們選取位移 x 和角度φ作為觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)控制結(jié)果進(jìn)行分析。 圖 角度模糊控制器隸屬度函數(shù) 圖 角度模糊控制器的控制規(guī)則 此時(shí)我們?cè)賹?duì)圖 所示模糊控制系統(tǒng)圖進(jìn)行分析就更加容易理解了。我們以位移偏差隸屬度函數(shù)為例做簡(jiǎn)要介紹：假如小車的位移偏差為 時(shí)，圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)顯示位移偏差屬于 ZE和屬于 PB 的隸屬度分別為 。 模糊控制器的設(shè)計(jì) 圖 為我們?cè)O(shè)計(jì)的模糊控制系統(tǒng)圖，可以看到圖中有兩個(gè)模糊控制器 ——DLB1 和 DLB2。 微分方程的推導(dǎo) 在忽略了空氣阻力，各種摩擦之后，可將直線一級(jí)倒立擺系統(tǒng)抽象成小車和勻質(zhì)桿組成的系統(tǒng)，如下圖 圖 一級(jí)倒立擺的 模型 示意圖 Fy小車MFxOθ擺桿 (2L,m)u n(t)x驅(qū)動(dòng)電機(jī)角度傳感器位置傳感器導(dǎo)軌G ( xG ,yG) 圖 一級(jí)倒立擺簡(jiǎn)化模型 我們不妨做以下假設(shè)： M為 小車質(zhì)量、 m為 擺桿質(zhì)量、 b為 小車摩擦系數(shù)、 l擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸心到桿質(zhì)心的長(zhǎng)度、 I為 擺桿 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 、 F為 加在小車上的力、 x為 小車位置、φ 為 擺桿與垂直向上方向的夾角、θ擺桿與垂直向下方向的夾角（考慮到擺桿初始位置為豎直向下）。 小車由電機(jī)通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)在滑桿上來(lái)回運(yùn)動(dòng)，保持?jǐn)[桿平衡。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
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