【正文】
ariables, as well as how to create rules for the controller. In the formulation of any control problem there will typically be discrepancies between the actual plant and the mathematical model developed for controller mismatch may be due to unmodelled dynamics, variation in system parameters or the approximation of plex plant behavior by a straightforward engineer must ensure that the resulting controller has the ability to produce the required performance levels in practice despite such plant/model mismatches. This has led to an intense interest in the development of socalled robust control methods which seek to solve this problem. One particular approach to robust control controller design is the socalled sliding mode control methodology. Sliding mode control is a particular type of Variable Structure Control System (VSCS). A VSCS is characterized by a suite of feedback control laws and a decision rule. The decision rule, termed the switching function, has as its input some measure of the current system behavior and produces as an output the particular feedback controller which should be used at that instant in time. A variable structure system,which may be regarded as a bination of subsystems where each subsystem has a fixed control structure and is valid for specified regions of system behavior, results. One of the advantages of introducing this additional plexity into the system is the ability to bine useful properties of each of the posite structures of the system. Furthermore, the system may be designed to possess new properties not present in any of the posite structures alone. Utilization of these natural ideas began in the Soviet Union in the late 195039。一個倒立擺在本質(zhì)上就是做相同的事情。檢查錄象提供的畫面來觀察倒立擺是如何確切 地工作的。這個支點是安在一個車架上,它的轉(zhuǎn)動方向是水平的偏轉(zhuǎn)。棒子會有自然的趨勢從最高的豎直位置下落,那是一個不穩(wěn)定的平衡位置。這是有可能的只要運用通過馬達的小車一個力該力可以與 “ 自由 ” 擺的動力學抵消。 倒立擺是干什么的?就好象掃帚柄,一個倒立擺是一個天生的不穩(wěn)定系統(tǒng)。為了實現(xiàn)它,嚴格的控制理論是必須的。 倒立擺是一個控制器系統(tǒng) 中的一個傳統(tǒng)的例子(既不困難也不是沒有價值)。 實時倒立擺被作為一個基準,去測試軟件在狀態(tài)空間控制器運算法則下的有效性和性能,也就是實用的操作系統(tǒng)。這些任務(wù)如何活動的方法(舉例來說激活命令)被稱作任務(wù)的時序安排。 如此倒立擺是非常有用的在決定是否一個特殊的時序安排的選擇比另一個好,在哪個情形下,在什么程度內(nèi)等等。 通常倒立擺系統(tǒng)建模成一個線形系統(tǒng),因此模型只對小幅度擺動的擺才有效。我們提出線形逆模糊化算法它能這個區(qū)域勸導仿射結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生一個塊仿射控制 器。 我們將比較這個區(qū)域勸導仿射控制器和一個模 糊的可變結(jié)構(gòu)的控制器通過應(yīng)用一個倒立擺控制。隨后我們將展示如何為系統(tǒng)設(shè)計一個模糊控制裝 置。最后,我們將討論 如何使用這個曲線去定義標志還有變量的隸屬函數(shù),還有就是如何為控制器創(chuàng)立一套規(guī)則。這個報道 MATLAB 文件收藏是由少量的控制系統(tǒng)分 析的實際任務(wù)而發(fā)展的,設(shè)計和發(fā)展實際問題。 倒立擺是最重要最經(jīng)典的控制工程問題中的一個。這個問題越來越復雜當一個柔韌的帚代替一個剛硬的帚被使用。這個問題已經(jīng)引起調(diào)度工程師的興趣并展開研究。這個學習的目的是 穩(wěn)定倒立擺這樣小車的位置在軌道上被控制得快速和準確以使擺在這一裝置下始終垂直在它的倒立位置??刂仆ǔJ腔谝粋€系統(tǒng)的數(shù)學模型。此外,我們可以特意使用一個簡化的模型。 不正確的模型和高性能的需求要求控制器非常堅固。然而,一個SMC 有一些缺點,涉及控制輸入信號的振動。 削弱這個令人不快的 效果的嘗試導致堅固的特性的變化。為了在繼電器控制中獲得濾波中斷滑模控制器的方案已經(jīng)被提出了。在實踐中通常大部分最差的案例在控制定律下執(zhí)行確沒有發(fā)生并且作為結(jié)果的大的控制輸入變得不必要和不經(jīng)濟的。估算的精確性是這個計劃中最中堅的評定參數(shù),與上面的不確定的范圍正好相反。結(jié)果在沒有超越傳統(tǒng)的控 制中是一個較好的跟蹤精度。最終控制器的非線性性質(zhì)來源于各級模糊控制的控制器,顯著地逆模糊化方法(諸如中心區(qū))。本地控制設(shè)計這些區(qū)域結(jié)合成集使最終的全球控制實現(xiàn)。此外,每個模糊控制器調(diào)整參數(shù) (即形狀以及輸 入輸出的變量的值的隸屬函數(shù))會在同一時間在某些區(qū)域影響參數(shù)的值。這類的模 糊控制器可以吸收到可變結(jié)構(gòu)控制器邊界層,其中穩(wěn)定性定理存在,而是一個非線形開關(guān)面。 我們將從系統(tǒng)設(shè)計開始;分析二級倒立擺的控制行為。我們將描繪一個控制曲線當使用模糊控制裝置時它與一個常規(guī)控制器是如何的不同。 在任何控制問題的陳述中,在控制的設(shè)計發(fā)展中現(xiàn)行的設(shè)備和數(shù)學模型之間總是有著明顯的差異。工程師 必須確定作為結(jié)果的控制器在實際中有能力制造必須的性能指標不管是設(shè)備還是模型的失諧。堅固的操縱控制器設(shè)計的一 個特殊的方法就是所謂的滑??刂品椒?。一個 VSCS 是由一套反饋控制定律和一個決策規(guī)則表現(xiàn)出來的。一個可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng),被認為是各子系統(tǒng)的結(jié)合其中每個子系統(tǒng)有一個確定的控制結(jié)構(gòu)并且結(jié)果是對系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 給定的區(qū)域是適用的。此外,該系統(tǒng)可能被設(shè)計成擁有新的性質(zhì)而且不是單獨地應(yīng)用與復合結(jié)構(gòu)的某一方面。 在滑模控制中, VSCS 被設(shè)計成操作并強迫系統(tǒng)狀態(tài)位于鄰近的開關(guān)方程中。后面的恒定性質(zhì)明顯地使方法論在堅固的操縱方法中有一個適當?shù)暮钸x對象。 滑模設(shè)計處理兩種結(jié)構(gòu)組成。第二個涉及到 控制規(guī)則的選擇該規(guī)則將使開關(guān)方程在系統(tǒng)狀態(tài)中變得有價值。 我們將提供讀者一個徹底的滑模控制領(lǐng)域的基礎(chǔ)并且適合大學生使用的經(jīng)典控制理論和一寫狀態(tài)空間方 法的知識的基礎(chǔ)知識。因而發(fā)生的設(shè)計規(guī)程強調(diào)需要用 Matlab 軟件。工業(yè)的案例學習,介紹了滑??刂茍?zhí)行的 成果,被用于闡述成功的實際的理論上