單級倒立擺的pid控制畢業(yè)設(shè)計開題報告-閱讀頁
2024-12-19 05:02本頁面
【正文】 展起來的一種計算機(jī)控制算法，具有預(yù)測模型、滾動優(yōu)化和反饋校正三個要素。 3． 2． 2分階段起擺 對于實際的倒立擺系統(tǒng)，導(dǎo)軌長度有限，小車的位移也就要受到限制。從倒立擺起擺過程分析：起擺初始階段，擺角 變化幅度較小，小車擺動范圍也較小，故應(yīng)集中對擺桿擺角進(jìn)行控制；隨著擺角增大，小車的位移幅度也增大。 3． 2． 3變結(jié)構(gòu)控制 x=Ax+Bu y=Cx k R + u x y 變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的運(yùn)動分為兩個階段：能達(dá)階段和滑動階 段。變結(jié)構(gòu)控制對系統(tǒng)參數(shù)攝動以及外部擾動具有較強(qiáng)的魯棒性，但由于抖振的存在，在一定程度上影響了控制效果。 3． 2． 4 自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng) (ANFIS) 該方法基于 Sugeno模糊模型，并采用類似于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，因此既具有模糊控制不要求掌握被控對象精確模型的優(yōu)點(diǎn)，又具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)的特 點(diǎn) ， 且 計算量小、收斂較快，較適合在微控控器計算能力較差的場合使用。 10。 3． 3智能控制方法 智能控制融合了計算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、腦科學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知學(xué) 、生物學(xué)等學(xué)科的思想，自然學(xué)科與社會學(xué)辯交叉滲透的方法。在倒立擺系統(tǒng)中用到 的智能控制方法主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、仿人智能控制、仿人智能 能控制、云模型控制程泛邏輯控制等。利用擬人智能控制方法已經(jīng)完成了對倒立擺實物系統(tǒng)的一、二、三級控制。而其廣義歸約的思想，在解決復(fù)雜問題時是值得借鑒的。是比較優(yōu)秀的一 種解決途徑，魯棒性較好。若模糊控制結(jié)合其它控制方法就可能產(chǎn)生比較理想的效果例如 ：北京師范大學(xué)已經(jīng)采用模糊自適應(yīng)控制理論成功的研制了三級倒立擺裝置并對四級倒 立 擺系統(tǒng)做了仿真實驗。該方法存在的主要問題是缺乏一種專門適合于控制問題的動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而且多層網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)、隱層神經(jīng)元的數(shù)量、激發(fā)函數(shù)類型的選擇也缺乏指導(dǎo)性原則等。其基本思想是：隨著時間的更替，必有最適合的物種才能得以迸化。有關(guān)研究表明，遺傳算法具有較好的抗擾特性，但是計算量較大，適合于微控制器計算能力較強(qiáng)的場合。倒立擺的最大的典型性在于：作為實驗裝置，它本身具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、便于模擬、形象 直觀的特點(diǎn)；倒立擺系統(tǒng)是一個典型的高階次、多變量、嚴(yán)重不穩(wěn)定和強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)。由于倒立擺系統(tǒng)本身所具有的上述特點(diǎn) ,使它成為人們深入學(xué)習(xí)、研究和證實各種控制理論有效性的實驗系統(tǒng)。 二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 人類對倒立擺的研究開始于二十世紀(jì) 50年代，目前，有關(guān)國內(nèi)外教學(xué)及研究人員對倒立擺系統(tǒng)的研究文章已有不少報道 ,不過一般研究多是停留在 仿真實驗上。三級，四級擺難以看到。而其控制方法和思路對處理一般工業(yè)過程亦有廣泛的用途。 了解單級倒立擺系統(tǒng)，了解 PID控制器的發(fā)展過程及現(xiàn)狀，比較及確定 建立倒立擺的運(yùn)動方程 軟件設(shè)計及有關(guān)調(diào)試 完成說明書 及軟件清單 四、研究方法、步驟和措施 1．根據(jù)所做課題，查閱有關(guān)資料寫好文獻(xiàn)綜述和開題報告； 2．根據(jù)課題內(nèi)容，查閱相關(guān)資料，相關(guān)課題，確定課題的總體方案； 3．系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計； 各模塊程序設(shè)計及部分程序調(diào)試； 4．對系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行聯(lián)調(diào)； 發(fā)現(xiàn)問題，解決問題； 5． 撰寫說明書，整理資料； 6．
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1