智能控制--第5章自適應(yīng)模糊控制的理論基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-02-19 06:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 則（ ）式變?yōu)椋杭? 的導(dǎo)數(shù)為： （ ） 將 將自適應(yīng)律（ ）和（ ）代入上式，得： （ ） 由于 ，通過選取最小逼近誤差 非常小的模糊系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn) 。 仿真實(shí)例 被控對(duì)象取單級(jí)倒立擺，如圖 55所示，其動(dòng)態(tài)方程如下： 其中 和 分別為擺角和擺速， ， 為小車質(zhì)量， 為擺桿質(zhì)量， ， 為擺長的一半， ， 為控制輸入。 位置指令為 。取以下 5種隸屬函數(shù)： 由于 i=1,2,則用于逼近 和 的模糊規(guī)則分別有 25條。圖 55 單級(jí)倒立擺系統(tǒng)示意圖 根據(jù)隸屬函數(shù)設(shè)計(jì)程序，可得到隸屬函數(shù)圖，如圖56所示 。圖 56 的隸屬函數(shù) 倒立擺初始狀態(tài)為 ， 和 的初始值取 ，采用控制律（ ），取 自適應(yīng)參數(shù)取 ， 。 在程序中，分別用 、 、 和表示模糊系統(tǒng) 的分子、分母及 ，仿真結(jié)果如圖 57至圖 510所示。 圖 57 位置跟蹤圖 58 控制輸入信號(hào)圖 59 及 的變化 圖 510 及 的變化 間接模糊自適應(yīng)控制仿真程序有 5個(gè)：（ 1）隸屬函數(shù)設(shè)計(jì)程序： ；(2) Simulink主程序： ；(3) 控制器 S函數(shù)： ；(4) 被控對(duì)象 S函數(shù)： ；(5) 作圖程序： 。見附錄 。 直接自適應(yīng)模糊控制 直接模糊自適應(yīng)控制和間接自適應(yīng)模糊控制所采用的規(guī)則形式不同。間接自適應(yīng)模糊控制利用的是被控對(duì)象的知識(shí)，而直接模糊自適應(yīng)控制采用的是控制知識(shí)。 問題 描述考慮如下方程所描述的研究對(duì)象 （ ） （ ）式中， 為未知函數(shù)， 為未知的正常數(shù)。 直接自適應(yīng)模糊控制采用下面 IFTHEN模糊規(guī)則來描述控制知識(shí)：如果 是 且 … 且 是 ，則 是 （ ） 式中， ， 為 中模糊集合，且 。 設(shè)位置指令為 ，令 ()選擇 ，使多項(xiàng)式 的所有根部都在復(fù)平面左半開平面上。取控制律為 ()將 ()代入 ()，得到閉環(huán)控制系統(tǒng)的方程： () 由 的選取，可得 時(shí) ，即系統(tǒng)的輸出 漸進(jìn)地收斂于理想輸出 。 直接型模糊自適應(yīng)控制是基于模糊系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)反饋控制器 和一個(gè)調(diào)整參數(shù)向量 的自適應(yīng)律，使得系統(tǒng)輸出 盡可能地跟蹤理想輸出 。 控制器的設(shè)計(jì) 直接自適應(yīng)模糊控制器為 （ ）式中， 是一個(gè)模糊系統(tǒng)， 是可調(diào)參數(shù)集合。 模糊系統(tǒng) 可由以下兩步來構(gòu)造：步驟 1： 對(duì)變量 ，定義 個(gè)模糊集合 ( )步驟 2：用以下 條模糊規(guī)則來構(gòu)造模糊系統(tǒng) :
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