單級倒立擺的pid控制畢業(yè)設計開題報告-文庫吧資料
2024-12-07 05:02本頁面
【正文】 2020， 20(2):37～ 38. [12] 張飛舟，沈程智，范躍祖．擬人智能控制三級倒立擺．計算機工程與應用，2020， 36(2)： 17～ 20． [13] 陳平 ,羅晶 ,曲延濱 .一階倒立擺的控制 .電氣電子教學學報 ． 2020 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 ２．開題報告：一、課題的目的與意義； 二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內容和要求；四、 研究方法、步驟和措施 開 題 報 告 一、課題的目的與意義 倒立擺系統(tǒng)是一個可以將理論應用于實際的理想實驗平臺。對于倒立擺系統(tǒng)，需要找到一個可以使系統(tǒng)穩(wěn)定，且由噪聲產生的輸出量最小的非線性控制器，也就是要得到的最優(yōu)解。 3． 3． 4遺傳算法 遺傳算法是美國密歇根大學 Holland教授倡導發(fā)展起來的，是模擬生物學中的自然遺傳和達爾文進化理論而提出的并行隨 機優(yōu)化算法。 3． 3． 3神經網(wǎng)絡控制 神經網(wǎng)絡能夠任意充分地逼近復雜的非線性關系，能夠學習與適應嚴重不確定性系統(tǒng)的動態(tài)特性，有很強的魯棒性和容錯性，也誑將 Q學習算法和 BP神經網(wǎng)絡有效縫合，實現(xiàn)狀態(tài)未離散化的倒立擺的模型學習控制。但是常規(guī)的模糊控制器的設計方法有很大的局 限性，首先難以建立一組比較完善的多維模糊控制規(guī)則，即使湊成這樣一組不完整的粗糙的模糊控制規(guī)則，其控制效果也難以 保證。 3． 3． 2模糊控制 對倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定控制而言，模糊控制方法。但這種控制方 法中的本原問題是不容忽略的，要求對非線性系統(tǒng)本質有清楚的認識，這也是難點。 3． 3． 1擬人智能控制 模仿人解決問題的思維和方式，采用廣義歸約法逐層分解復雜問題，通過分析被控對象的物理本質得到針對它的定性控制規(guī)律，再利用適當?shù)亩ㄐ砸?guī)律量化方法，最終獲得系統(tǒng)的控制量。它源自于人 的實踐經驗，不需要精確的數(shù)學模型，是目前應用較廣的控制方法。 )的前提下，可較好地控制倒立擺、跟蹤 目標位置信號、響應速度較快、超調量較小例，該方法的 魯棒性不如基于遺傳算法所設計的控制器好。將 ANFIS控制器應用于倒立擺系統(tǒng)，在保擺角較小 (小于177。抖振和魯棒性是變結構控制的兩大特點，也是變結構控制系統(tǒng)的一對基本矛盾。其控制也分為兩個部分：滑動模態(tài)域的設計和變結構控制律的設計 。據(jù)此特點，可以通過設計幾種相對簡單的算法對起擺過程進行分階段控制，以獲得事半功倍的效果。因此，希望用有限的作用力，以較快的速度使倒立擺擺起并穩(wěn)定。它建立在被控對象非參數(shù)模型基礎上，既有優(yōu)化功能，又引入了系統(tǒng)的實時反饋信息，主要強調模型的功能。 3． 2預測控制方法 由于線性控制理論在倒立擺控制中 的局限性，使得研究者不得不去尋求更加有效的控制方法，于是先后展開了對預測控制、變結構控制和自適應控制的研究。其控制規(guī)律為： 該方法雖然可以實現(xiàn)對倒立擺的控制，但由于其線性本質，對于一個非線性、絕對不穩(wěn)定的系統(tǒng)，不能達到滿意的控制效果，振蕩比較厲害。線性二
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