倒立摆智能控制的设计与仿真设计.doc
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倒立摆智能控制的设计与仿真设计,本文共计60页，27649字；摘要智能控制是自动控制领域的前沿学科之一。智能控制的发展为解决复杂的非线性、不确定系统的控制问题开辟了新的途径。小车倒立摆系统是一个典型的非线性、不稳定的控制对象,因此小车倒立摆系统的控制问题被公认为控制理论中的一个典型问题。对倒立摆系统的研究具有深远的意义。...
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倒立摆智能控制的设计与仿真设计
本文共计60页，27649字；
摘 要
智能控制是自动控制领域的前沿学科之一。智能控制的发展为解决复杂的非线性、不确定系统的控制问题开辟了新的途径。小车倒立摆系统是一个典型的非线性、不稳定的控制对象,因此小车倒立摆系统的控制问题被公认为控制理论中的一个典型问题。对倒立摆系统的研究具有深远的意义。本文基于王立新1994年提出的模糊控制方案，将其应用于倒立摆的智能控制中，并对其进行了分析与研究。
本文重点研究了模糊控制理论中有关模糊规则库、乘积推理机、单值模糊器以及中心平均解模糊器的相关知识及基于以上知识的模糊系统。并分析了非线性系统模糊控制方法中的监督控制法以及间接自适应模糊控制方法。并基于以上知识建立了小车倒立摆的模糊控制系统。利用MATLAB软件建立小车倒立摆系统的模型方框图并仿真，得到不同的曲线，并对其做分析比较。结果表明模糊控制方法对倒立摆这样的非线性系统是相当有效的，且加入监督控制器的模糊控制系统比纯模糊控制系统的稳定性更强，且具有良好的抗干扰性。而间接自适应模糊控制方法可以随环境变化进行自行调节，因此能取得较好的控制性能。
关键词：倒立摆,智能控制,模糊控制,监督控制,自适应控制,仿真
ABSTRACT
The intelligence control is one of the former academicses in the field ofautomatic control. Inverted pendulum is a typical model of nonlinear, unsteady system. Its control is known as a typical problem in the field of control. And researching on inverted pendulum system has the profound meaning. The text is based on the fuzzy control project which was given by Lixin Wang in 1994, it was applied at the intelligence control of the inverted pendulum, and we analysised and researde it.
目 录
摘 要
ABSTRACT
1. 绪论
1.1智能控制的发展过程
1.1.1 智能控制的提出
1.1.2 智能控制的概念
1.1.3 智能控制的发展
1.2 智能控制的几个重要分支
1.2.1 模糊控制
1.2.2 神经网络控制
1.2.3 遗传算法
2. 模糊控制理论及倒立摆系统概述
2.1 模糊控制概述
2.2 模糊集合
2.2.1 模糊集合的概念
2.2.2 特征函数和隶属度函数
2.2.3 模糊集合的表示
2.3 隶属度函数
2.3.1 隶属度函数的特点
2.3.2 几种典型的隶属度函数
2.4 倒立摆系统模型
2.4.1 倒立摆系统介绍
2.4.2 倒立摆系统数学模型
3. 模糊控制原理
3.1 模糊规则库
3.1.1 模糊规则库结构
3.1.2 规则集合的特性
3.2 乘积推理机
3.2.1 基本概念
3.2.2 组合推理
3.2.3 独立推理
3.2.4 乘积推理机
3.3 模糊器
3.4 解模糊器
3.4.1 重心解模糊器
3.4.2 中心平均解模糊器
3.4.3 最大值解模糊器
4. 模糊控制在倒立摆系统中的应用
4.1 监督控制在倒立摆中的应用
4.1.1 模糊系统的多层控制
4.1.2 监督控制器的设计
4.1.3 监督控制器在倒立摆平衡中的应用
4.1.4 MATLAB仿真结果及分析
4.2 间接自适应控制在倒立摆系统中的应用
4.2.1 自适应模糊控制器的分类
4.2.2 间接型自适应模糊控制器的设计
4.2.3 自适应律的设计
4.2.4 间接型自适应模糊控制器在倒立摆控制中的应用
4.2.5 MATLAB仿真结果及分析
结论
致谢
参考文献
附录A
附录
本文共计60页，27649字；
摘 要
智能控制是自动控制领域的前沿学科之一。智能控制的发展为解决复杂的非线性、不确定系统的控制问题开辟了新的途径。小车倒立摆系统是一个典型的非线性、不稳定的控制对象,因此小车倒立摆系统的控制问题被公认为控制理论中的一个典型问题。对倒立摆系统的研究具有深远的意义。本文基于王立新1994年提出的模糊控制方案，将其应用于倒立摆的智能控制中，并对其进行了分析与研究。
本文重点研究了模糊控制理论中有关模糊规则库、乘积推理机、单值模糊器以及中心平均解模糊器的相关知识及基于以上知识的模糊系统。并分析了非线性系统模糊控制方法中的监督控制法以及间接自适应模糊控制方法。并基于以上知识建立了小车倒立摆的模糊控制系统。利用MATLAB软件建立小车倒立摆系统的模型方框图并仿真，得到不同的曲线，并对其做分析比较。结果表明模糊控制方法对倒立摆这样的非线性系统是相当有效的，且加入监督控制器的模糊控制系统比纯模糊控制系统的稳定性更强，且具有良好的抗干扰性。而间接自适应模糊控制方法可以随环境变化进行自行调节，因此能取得较好的控制性能。
关键词：倒立摆,智能控制,模糊控制,监督控制,自适应控制,仿真
ABSTRACT
The intelligence control is one of the former academicses in the field ofautomatic control. Inverted pendulum is a typical model of nonlinear, unsteady system. Its control is known as a typical problem in the field of control. And researching on inverted pendulum system has the profound meaning. The text is based on the fuzzy control project which was given by Lixin Wang in 1994, it was applied at the intelligence control of the inverted pendulum, and we analysised and researde it.
目 录
摘 要
ABSTRACT
1. 绪论
1.1智能控制的发展过程
1.1.1 智能控制的提出
1.1.2 智能控制的概念
1.1.3 智能控制的发展
1.2 智能控制的几个重要分支
1.2.1 模糊控制
1.2.2 神经网络控制
1.2.3 遗传算法
2. 模糊控制理论及倒立摆系统概述
2.1 模糊控制概述
2.2 模糊集合
2.2.1 模糊集合的概念
2.2.2 特征函数和隶属度函数
2.2.3 模糊集合的表示
2.3 隶属度函数
2.3.1 隶属度函数的特点
2.3.2 几种典型的隶属度函数
2.4 倒立摆系统模型
2.4.1 倒立摆系统介绍
2.4.2 倒立摆系统数学模型
3. 模糊控制原理
3.1 模糊规则库
3.1.1 模糊规则库结构
3.1.2 规则集合的特性
3.2 乘积推理机
3.2.1 基本概念
3.2.2 组合推理
3.2.3 独立推理
3.2.4 乘积推理机
3.3 模糊器
3.4 解模糊器
3.4.1 重心解模糊器
3.4.2 中心平均解模糊器
3.4.3 最大值解模糊器
4. 模糊控制在倒立摆系统中的应用
4.1 监督控制在倒立摆中的应用
4.1.1 模糊系统的多层控制
4.1.2 监督控制器的设计
4.1.3 监督控制器在倒立摆平衡中的应用
4.1.4 MATLAB仿真结果及分析
4.2 间接自适应控制在倒立摆系统中的应用
4.2.1 自适应模糊控制器的分类
4.2.2 间接型自适应模糊控制器的设计
4.2.3 自适应律的设计
4.2.4 间接型自适应模糊控制器在倒立摆控制中的应用
4.2.5 MATLAB仿真结果及分析
结论
致谢
参考文献
附录A
附录
