旋轉(zhuǎn)倒立擺的模糊控制-文庫吧資料
2025-07-13 14:49本頁面
【正文】 圖2 模糊控制器的結(jié)構(gòu)將θ2和θ’’2的控制都分別:“負(fù)大”(NB) 、“負(fù)中”(NM) 、“負(fù)小”(NS) 、“零”(ZE) 、“正小”(PS) 、“正中”(PM) 和“正大”(PB) 這7 個語言變量值來描述，即{NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB}模糊集, 其中 NB=負(fù)方向大的偏差(Negative Big) NM=負(fù)方向中的偏差(Negative Medium) NS=負(fù)方向小的偏差(Negative Small) ZO=近于零的偏差(Zero) PS=正方向小的偏差(Positive Small) PM=正方向中的偏差(Positive Medium)PB=正方向大的偏差(Positive Big)控制規(guī)則是模糊控制器的核心，規(guī)則的正確與否直接影響控制器的性能，而規(guī)則數(shù)目的多也是一個重要因素，通常用if….then的型式來表示。這樣分開后,不僅減少了模糊控制規(guī)則的數(shù)量,也使每個控制器有了明確的控制對象,控制規(guī)則的編寫也變得相對簡單了。而且由于這些變量之間又存在著較強(qiáng)的耦合關(guān)系,控制的效果也將不是十分理想。所以在倒立擺的控制中要對θ1和θ’’1, θ2和θ’’2一同考慮。由于旋轉(zhuǎn)倒立擺系統(tǒng)自身的特點,在沒有控制或控制效果不佳的情況下很難穩(wěn)定。所以在倒立擺的控制中要對θ1和θ’’1,θ2和θ’’2一同考慮。m2 M ——電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩二、設(shè)計方案既涉及設(shè)計過程(一)、建模： 系統(tǒng)采用拉格朗日動力學(xué)分析法[1] 建立運動方程為：因擺桿擺動幅度小, 可認(rèn)為sinθ1≈θ1 , sinθ2≈θ2 , cos (θ2 +θ1) ≈1 , 由此將(1) 式和(2) 式作線性化處理,得: 由(3) 式和(4) 式可求出:令系統(tǒng)的狀態(tài)矢量為x = [ x1 x2 x3 x4 ]′=[θ1 θ2 θ1′ θ2′]′，得狀態(tài)空間方程： 即輸入 而輸出部分的 故輸出為 由于旋轉(zhuǎn)倒立擺系統(tǒng)自身的特點,在沒有控制或控制效果不佳的情況下很難穩(wěn)定。 涉及到的參數(shù)有： θ1 ——旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)角
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