基于matlab的倒立擺模糊控制_課程設(shè)計(jì)報(bào)告-wenkub.com
2024-08-22 15:22 本頁(yè)面
【正文】 當(dāng)擺桿到達(dá)期望的位置后，系統(tǒng)能克服隨機(jī)擾動(dòng)而保持穩(wěn)定的位置。當(dāng)沒(méi)有作用力時(shí)，擺桿處于垂直的穩(wěn)定的平衡位置（豎直向下）。 圖 不同時(shí)刻小車和擺桿的運(yùn)動(dòng)軌跡 6 分析數(shù) 據(jù)，得出結(jié)論 通過(guò)以上仿真實(shí)踐的過(guò)程可以看出，對(duì)于倒立擺一類的包含非線性以及不穩(wěn)定因素的控制系統(tǒng)模型，采用模糊控制的方法具有很強(qiáng)的適應(yīng)性以及理想的控制效果，在此基礎(chǔ)上，選用恰當(dāng)?shù)碾`屬度函數(shù)也是實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制的重要條件。 圖 小車對(duì)方波期望值的跟蹤情況 基于 MATLAB 的倒立擺模糊控制 caymi 第 19 頁(yè) 共 24 頁(yè) 圖 仿真運(yùn)行時(shí)的圖形用戶界面 從以上的 圖 可知，綠色規(guī)則的方波期望值代表小車位置的期望，紅色不規(guī)則的近似方波為小車的實(shí)際位置。,[1] [Rules] 1 1 1 1, 1 (1) : 1 1 1 1 2, 2 (1) : 1 1 1 2 1, 3 (1) : 1 1 1 2 2, 4 (1) : 1 1 2 1 1, 5 (1) : 1 1 2 1 2, 6 (1) : 1 1 2 2 1, 7 (1) : 1 1 2 2 2, 8 (1) : 1 2 1 1 1, 9 (1) : 1 2 1 1 2, 10 (1) : 1 2 1 2 1, 11 (1) : 1 2 1 2 2, 12 (1) : 1 2 2 1 1, 13 (1) : 1 2 2 1 2, 14 (1) : 1 2 2 2 1, 15 (1) : 1 2 2 2 2, 16 (1) : 1 基于 MATLAB 的倒立擺模糊控制 caymi 第 17 頁(yè) 共 24 頁(yè) 根據(jù)控制器和倒立擺模型的分析， 通過(guò) MATLAB 可以得到單級(jí)倒立擺控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 如 圖所示。,[] MF16=39。,[] MF15=39。,[] MF14=39。,[] MF13=39。,[] MF12=39。,[0] MF11=39。,[1] MF10=39。,[] MF9=39。,[] MF8=39。,[] MF7=39。,[] MF6=39。,[] MF5=39。,[] MF4=39。,[] MF3=39。,[0] MF2=39。 Range=[0 1] NumMFs=16 MF1=39。:39。:39。,[3 3] [Input4] Name=39。,[3 3] MF2=39。 Range=[3 3] NumMFs=2 MF1=39。:39。:39。,[ ] [Input2] Name=39。,[ ] MF2=39。 Range=[ ] NumMFs=2 MF1=39。 DefuzzMethod=39。 ImpMethod=39。 Version= NumInputs=4 NumOutputs=1 NumRules=16 AndMethod=39。 對(duì)應(yīng)的源代碼如下： [System] Name=39。 圖 模糊規(guī)則 基于 MATLAB 的倒立擺模糊控制 caymi 第 14 頁(yè) 共 24 頁(yè) 錄入結(jié)束后要對(duì)所指定的輸入輸出規(guī)則進(jìn)行保存，以便在具體的仿真過(guò)程中實(shí)現(xiàn)調(diào)用，保存的文件擴(kuò)展名為單級(jí)倒立擺 。對(duì)于復(fù)雜的模糊邏輯系統(tǒng)，如果滿足 “輸出一輸入解耦的，各輸入間、輸出間分別是獨(dú)立的 ”，就可以用連接詞 “and”、 “or”和 “also”連接的一系列簡(jiǎn)單的模糊規(guī)則組成的模糊規(guī)則庫(kù)來(lái)表示。 基于 MATLAB 的倒立擺模糊控制 caymi 第 8 頁(yè) 共 24 頁(yè) 圖 擺角θ的隸屬度函數(shù) 基于 MATLAB 的倒立擺模糊控制 caymi 第 9 頁(yè) 共 24 頁(yè) 圖 擺角角速度??的隸 屬 度函數(shù) 圖 位移 x的隸屬 度函數(shù) 基于 MATLAB 的倒立擺模糊控制 caymi 第 10 頁(yè) 共 24 頁(yè) 圖 速度?x的隸屬 度函數(shù) 圖 輸出變量 基于 MATLAB 的倒立擺模糊控制 caymi 第 11 頁(yè) 共 24 頁(yè) 設(shè)計(jì)模糊規(guī)則庫(kù) 這里選取 TS 的控制器，控制器根據(jù)這 4 個(gè)輸入變量，綜合得出作用于小車的控制信號(hào)。將這些狀態(tài)變量作為控制器輸入量，以作用在小車的力 F 作為模糊控制器輸出量。 基于 MATLAB 的倒立擺模糊控制 caymi 第 5 頁(yè)
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