【正文】 僅具有正確性，而且對(duì)故障型號(hào)的追蹤也是十分有效的。從圖 ，可以發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在存在故障信號(hào)時(shí)，只對(duì)故障信號(hào)有反應(yīng)。從圖中時(shí)間坐標(biāo)上，可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：該基于觀測(cè)器的倒立擺最優(yōu)故障檢測(cè)模型，具有高的靈敏度和準(zhǔn)確度。第五章 總結(jié)和展望 總結(jié) 本文完成了對(duì)倒立擺的故障檢測(cè)的建模與仿真研究，主要完成了以下的一些工作：(1)建立數(shù)學(xué)模型，列出單級(jí)倒立擺模型的力學(xué)方程。(2)將非線性的單級(jí)倒立擺線性化，使之在一定條件下轉(zhuǎn)化為線性系統(tǒng)。(3)建立倒立擺的數(shù)學(xué)模型，得出線性方程和動(dòng)態(tài)方程，然后在倒立擺的平衡點(diǎn)附近進(jìn)行系統(tǒng)的定性分析。(4)確定行之有效的單級(jí)倒立擺檢測(cè)模型。 (5)運(yùn)用軟件對(duì)檢測(cè)模型進(jìn)行仿真。 控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高必然給故障檢測(cè)問(wèn)題帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，依靠單一的故障檢測(cè)方法已經(jīng)不可能實(shí)現(xiàn)故障的實(shí)時(shí)有效檢測(cè)，因此，有必要結(jié)合多種故障檢測(cè)和檢測(cè)方法。 總結(jié)國(guó)內(nèi)外各種各類參考文獻(xiàn)可得知，倒立擺故障檢測(cè)系統(tǒng)具有重要的研究地位，它不僅是進(jìn)行算法研究的重要工具，而且也是理論實(shí)踐教學(xué)的重要工具，其涉及機(jī)械工程，系統(tǒng)辨識(shí)，系統(tǒng)仿真，智能控制，信號(hào)處理等諸多學(xué)科門類，研究的難度較為大，到現(xiàn)今為止，該方面的成果已逐步增多，但是，國(guó)內(nèi)對(duì)其倒立擺故障檢測(cè)系統(tǒng)的研究：從硬件性平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建，到模型系統(tǒng)的設(shè)定，再到系統(tǒng)軟件仿真和方法，對(duì)故障檢測(cè)方法的研究較少，本文致力于基于倒立擺最優(yōu)故障檢測(cè)設(shè)計(jì)。 展望 基于觀測(cè)器的倒立擺最優(yōu)故障檢測(cè)的此種檢測(cè)將把故障檢測(cè)研究帶入一個(gè)新時(shí)代。 實(shí)際控制系統(tǒng)中往往存在不確定性，以往的研究主要基于不確定性有一定先驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上展開。因此針對(duì)不可構(gòu)建不確定性系統(tǒng)的最優(yōu)故障檢測(cè)無(wú)論是在理論研究還是在實(shí)際應(yīng)用中都有很重要意義。最優(yōu)故障檢測(cè)一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)為被控過(guò)程的信息含量，例如輸出的維數(shù)或結(jié)構(gòu)化的信息等。信息含量的增加，其設(shè)計(jì)的自由度也會(huì)隨之加大，隨之而來(lái)的也愈易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性的要求，但是最優(yōu)性不是無(wú)限的。故障檢測(cè)是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，針對(duì)不同研究對(duì)象采用合適的檢測(cè)方法具有非常積極的意義。但是相對(duì)有效的方法很大程度上是根據(jù)實(shí)際因素決定的。由上述的研究現(xiàn)狀可得到目前的研究仍有不足之處，對(duì)倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型大多采用機(jī)理建模法來(lái)確定，模型精度一般不高；在控制理論的研究上，一般在倒立擺上進(jìn)行了經(jīng)典控制理論的驗(yàn)證，且部分研究只限于對(duì)倒立擺系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，此外，倒立擺故障系統(tǒng)作為區(qū)分與檢測(cè)故障信號(hào)和非故障信號(hào)的系統(tǒng)，應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)或者一類可將倒立擺故障系統(tǒng)共享的平臺(tái)，即將倒立擺故障檢測(cè)的精度仿真發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上，從而實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)額實(shí)驗(yàn)性資源的共享。 致謝大學(xué)四年，說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)，說(shuō)短不短，光影一瞬，求知求是，匆匆而來(lái)，幽幽將要離去，人生能有多少個(gè)四年！四年的大學(xué)生活，讓我學(xué)到許多許多。學(xué)到的那么多，不知三言兩語(yǔ)就能說(shuō)盡道清的。畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)所知的檢驗(yàn)。 本設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師深厚的學(xué)術(shù)造詣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神、誨人不倦的優(yōu)良美德以及堅(jiān)持不懈的鉆研精神讓我敬仰不已，使我終身受益，老師是我在以后學(xué)習(xí)和工作中的好榜樣。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，各方面都得到老師無(wú)微不至的關(guān)懷和幫助，老師總是能耐心指點(diǎn)，仔細(xì)教導(dǎo)。 在此向老師表示我最深深的感謝和最誠(chéng)摯的敬意! 同時(shí)，感謝同組的成員在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所提供的幫助和建議，與他們的交流使我收獲良多。 而且，在此我要特別感謝我的爸爸媽媽，從始至終他們都給予我莫大的鼓勵(lì)，常懷感恩的心，謝謝！父親和母親對(duì)我的愛，是我取之不竭、用之不盡的精神動(dòng)力！ 最后，感恩各位教授和老師，向他們致以我最崇高的敬意！參考文獻(xiàn)[1] 雍容等．模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在倒立擺控制中的應(yīng)用[J]．控制理論與應(yīng)用，2004,23(1)：2022.[2] 郭釗俠等．倒立擺系統(tǒng)及其智能控制研究[J]．東華大學(xué)學(xué)報(bào)，2003,29(2)：122125.[3] 竇春紅等．倒立擺系統(tǒng)及其控制策略研究現(xiàn)狀[J]．中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，5(7)：5658.[4] 張葛祥．倒立擺與自動(dòng)控制技術(shù)研究[J]．西南工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，16(3)：1216．[5] 徐國(guó)林，楊世勇．單級(jí)倒立擺系統(tǒng)的仿真研究[J]．四川大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，05：384.[6] 薛花等．倒立擺系統(tǒng)的模糊控制方法[J]．江南大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，2(4)：348351．[7] [J].控制理論與應(yīng)用，2000,17(4)：519523.[8] 李祖樞等．仿人智能控制[M]．北京：國(guó)防工業(yè)大學(xué)出版社．2003，127．[9] 固高擺系統(tǒng)與自動(dòng)控制制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書．固高科技(深圳)有限公司，2002．8．[10] 王軼卿，趙英凱．基于BangBang控制的倒立擺系統(tǒng)擺起和鎮(zhèn)定[J]．機(jī)械與電子．2004(8)：16—18．[11] [J]．東北大學(xué)學(xué)報(bào)，2004,25(1)：911.[12] —仿人智能控制在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].控制理論與應(yīng)用，1999,16(2)：225229．[13] 王鐵軍等．單擺甩起時(shí)間優(yōu)化軌跡的計(jì)算方法[J]．系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2004，16(5)：10341037．[14] 付瑩，張廣立，楊汝清．倒立擺系統(tǒng)的非線性穩(wěn)定控制及起擺問(wèn)題的研究[J]．組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2003(1)：3537．[15] 張志涌．：北京航空航天大學(xué)出版社，1999．[16] [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．272284．[17] 湛力等．倒立擺系統(tǒng)的自擺起和穩(wěn)定控制[J]．計(jì)算機(jī)仿真，2006，23(8)：289292．[18] 姚俊等．建模與仿真[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003．512，7580．[19] Astrom K．J．a(chǎn)nd Furuta K．Swing Up a Pendulum by Energy Control[J]．IEEE Transactions on Automatic Control，2000，45(4)：725729．[20] M．Yamakita, M．iwashiro，Y．Sugahara and K Furata．Robust swing—up control of inverted pendulum[J]．Proe．Of the American Control Conference，Seattle，Washinton．1995，290294．[21] K． J．Astom amp。 K． Furuta．Swing up a pendulum by energy control[J]．Automatica 2000，36(2)：287295．[22] Nicolao G D，Magni L，Scattolini R．Stabilizing predictive control of nonlinear ARX models[J]．Automatica，1997，33(9)：16911697．[23] Grimble M J．Long range predictive optimal control law with guaranteed stability for process control applications[J]．Journal of Dynamnic Systems，Measurement， and Control．Dec．1993，115：600610．[24] Luenberger D G．Observers for multivariable systems [J]．IEEE Transations Automatic Control,1996,61(11)：190—197．