單級倒立擺的模糊控制以及在matlab中的仿真(參考版)
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【正文】 ：清華大學(xué)出版社，2005.【2】[D]:〔碩士學(xué)位論文].北京:北京化工大學(xué)，2004.【3】王衛(wèi)華，單級倒立擺的專家模糊控制[J].湖北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1999,(6):117120.【4】張飛舟,陳偉基,[J].北京航空航天大學(xué),1999,25(2):151155.【5】張葛祥，李眾立，[J].西南工學(xué)院學(xué)報.【6】李永強，現(xiàn)代機械，2006，2：100103【7】，：6【8】劉海龍，【9】劉義。本章主要完成了兩個任務(wù):，并采用位置模糊控制器控制的方法建立了一級倒立擺系統(tǒng)；二是對一級倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行了模糊控制的仿真試驗，主要分析了模糊控制器的各個參數(shù)對仿真的影響，從而篩選出一組比較適合的參數(shù)，通過仿真實現(xiàn)對一級倒立擺的穩(wěn)定控制。圖 42分析如下：圖41從圖42仿真圖中可以看出，仿真時間大概也在1秒左右趨于平衡，接近于0附近穩(wěn)定，基本實現(xiàn)了仿真預(yù)期效果。仿真結(jié)果如下圖：圖41和圖42。模糊控制器能夠滿足倒立擺的運動控制。利用重心法精確化計算后的控制值為u=2。分別為和的初始條件。模型的每步循環(huán)式都會引出兩個輸入變量的隸屬度函數(shù)，規(guī)則表產(chǎn)生控制作用u(k)的隸屬度函數(shù)。并用圖解法來推導(dǎo)模糊運算。X1 x2PZNPPBPZZPZNNZNNB 表1模糊控制規(guī)則表第4步。本系統(tǒng)中為使倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定，將用到和。圖25輸出u的分區(qū)第3步。圖23 輸入的分區(qū)圖24輸入的分區(qū)第2步。首先，對在其論域上建立三個隸屬度函數(shù)，即如圖 1所示的正值（P）、零（Z）和負(fù)值（N）。 假設(shè)為狀態(tài)變量，有等式（1）給出的非線性系統(tǒng)的的狀態(tài)空間表達(dá)式為 從所周知，當(dāng)偏轉(zhuǎn)角很小時，有sin（）=，這里所測得用弧度表示。倒立擺的數(shù)學(xué)模型分析：根據(jù)圖22所示的倒立擺系統(tǒng)簡圖，設(shè)計和分析其模糊控制器。其中，N和助小車與擺桿相互作用力的水平和垂直方向的分量。在忽略了空氣阻力，各種摩擦之后，可以將直線一級倒立擺系統(tǒng)抽象成小車和勻質(zhì)桿組成的系統(tǒng)，如圖2—1所示。但是經(jīng)過小心的假設(shè)忽略掉一些次要的因素后，倒立擺系統(tǒng)就是一個典型的運動的剛體系統(tǒng)，可以在慣性坐標(biāo)系內(nèi)應(yīng)用經(jīng)典力學(xué)理論建立系統(tǒng)的動力學(xué)方程。機理建模就是在了解研究對象的運動規(guī)律基礎(chǔ)上，通過物理、化學(xué)的知識和數(shù)學(xué)手段建立起系統(tǒng)內(nèi)部的輸入一狀態(tài)關(guān)系。 系統(tǒng)建?？梢苑譃閮煞N：機理建模和實驗建模。 （4）對論文的工作進(jìn)行總結(jié)和下一步工作的展望。 （3）用Simulink實現(xiàn)了單級倒立擺模糊控制仿真系統(tǒng)，分別給出一級倒立擺系統(tǒng)控制量的響應(yīng)曲線。具體內(nèi)容如下： （1）論述
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