倒立擺系統(tǒng)研究目的意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 2 倒立擺系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究情況及其控制方法 自從倒立擺產(chǎn)生以后。人們又進(jìn)行拓展，產(chǎn)生了各式各樣的倒立擺：有懸掛式倒立擺，平行倒立擺，環(huán)形倒立擺，平面倒立擺，倒立擺的級(jí)數(shù)有一級(jí)，二級(jí) .三級(jí) .四級(jí)乃至多級(jí)。在控制過(guò)程中，它能有效地反映比如可鎮(zhèn)定型、 魯棒性、隨動(dòng)性以及跟蹤等許多控制中的關(guān)鍵問(wèn)題。物理參數(shù)和結(jié)構(gòu)易于調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)具有高階次 .不穩(wěn)定 .多變量 .非線性和強(qiáng)耦合特性的不穩(wěn)定系統(tǒng)。麻省理工大學(xué)電機(jī)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)出單級(jí)倒立擺系統(tǒng)這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，后來(lái)在此基礎(chǔ)上。如機(jī)器人的站立與行走類(lèi)似雙倒立擺系統(tǒng)：火箭等飛行器的飛行過(guò)程中，其姿態(tài)的調(diào)整類(lèi)似與倒立擺的平衡，等等。從目前的研究情況來(lái)看。 1966 年 Schaefer 和 cannon 就應(yīng)用 bangbang控制理論。尋找不同的控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)倒立擺的控制，目前。首先把倒立擺系統(tǒng)在平衡點(diǎn)附近線性化利用狀態(tài)空間方法設(shè)計(jì)出比例微分控制器。 1984 年， wates 研究了 LQR 方法，這種方法對(duì)一，二級(jí)倒立擺（線性化誤差小，模型較簡(jiǎn)單）控制時(shí)可以解決常規(guī)倒立擺的穩(wěn)定控制問(wèn)題。強(qiáng)調(diào)實(shí)模型的功能而不是結(jié)構(gòu)。預(yù)測(cè)控制、變結(jié) 構(gòu)控制和自適應(yīng)控制在理論上有加號(hào)的控制效果。 在倒立擺系統(tǒng)中用到的智能控制方法主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)能力、并行處理和高度魯棒性，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方制系統(tǒng)將具有更快的速度、更強(qiáng)的適應(yīng)能力和更強(qiáng)的魯棒性。常規(guī)的模糊控制器的設(shè)計(jì)方法有很大的局限性，首先難以建立一組比較完善的多維模糊控制規(guī)則，即使能湊成這樣一組不完整的粗糙的模糊控制規(guī)則，其控制效果也是難以保證的。研究結(jié)果表明，仿人智能控制方法解決復(fù)雜、強(qiáng)非線性系統(tǒng)的控制具有很強(qiáng)的實(shí)用性。但是，魯棒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要由高級(jí)專(zhuān)家完
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