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针对传统模糊控制的不足,以二级倒立摆为例,采用了变论域自适应模糊控制理论.考虑到二级倒立摆为多变量系统,为了解决模糊控制器规则组合爆炸问题,利用LQR理论先设计出状态反馈器,再进行降维处理.最后利用变论域自适应模糊控制理论给出伸缩因子,从而得到变论域自适应模糊控制器.仿真结果表明,该方法控制效果好,鲁棒性强. 相似文献
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对基于XY平台的平面二级倒立摆进行运动学和动力学分析,得到系统状态方程。通过构造综合误差E和综合误差变化率EC,减少输入变量维数设计模糊控制器,使模糊控制器的控制规则更为简单、有效,同时对量化因子参数进行优化。 相似文献
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针对遗传算法寻优的速度和精度的不足,提出采用混合算法寻优的策略。以GIP-200型二级倒立摆为控制对象进行仿真,仿真结果表明基于混合算法的最优控制器能使系统调节时间更短、精度更高,对二级倒立摆的控制效果更为理想。 相似文献
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二级倒立摆的参变量模糊控制 总被引:26,自引:1,他引:26
本文主要研究用参变量模糊控制对二级倒立摆进行实时控制的问题。提出了Fuzzy控制多变量系统的一种分析方法,给出了综合误差、综合误差变化率的概念,并叙述了综合系数的设计方法。应用综合误差理论设计了带参变量Fuzzy控制器,且用386微机对二级倒立摆进行实时控制,取得了较好的效果。 相似文献
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针对传统模糊控制的不足,以三级倒立摆为例,应用变论域自适应模糊控制理论,给出了三级倒立摆的数学模型,并验证了其可控性。考虑到三级倒立摆为多变量系统,为了解决模糊控制器规则组合爆炸问题,利用LQR理论先设计出状态反馈器,再进行降维处理。最后利用变论域自适应模糊控制理论给出伸缩因子,从而得到变论域自适应模糊控制器。仿真结果表明,该方法控制精度高,具有良好的稳定性和鲁棒性,可实现倒立摆系统的随动控制。 相似文献
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LQR控制器在含有系统噪声与量测噪声的旋转倒立摆系统应用中,难以获得精确的状态向量实现对系统的最优控制.为了提高LQR的控制精度,引入了无迹卡尔曼滤波(UKF)状态观测器,以获得系统的最优状态估计量,实现基于动态规划的自抗扰二次型最优反馈控策略.与卡尔曼滤波(KF)相比,UKF用于非线性系统的状态估计的主要优势是不需要线性化去计算状态转移矩阵,避免了系统线性化带来的模型误差.在含有系统噪声与量测噪声的旋转倒立摆仿真模型下,对基于KF和UKF的LQR控制器进行了仿真对比分析.仿真结果表明,UKF对系统响应时间、控制精度、鲁棒性的优化效果更好. 相似文献
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Simulink环境下二级倒立摆的实时控制 总被引:2,自引:0,他引:2
在Matlab环境下进行控制系统的设计、分析与综合已是很方便的事,但对系统的计算机实时控制往往都是在DOS或WindoW环境下编制特定的控制程度.本研究在Matlab环境下,避开采用复杂的操作系统实时内核,仅通过运用一系列S-Function,开发出了Simulink中的倒立摆实时控制工具包,扩充了Simulink模块库;提出了Simulik环境下的实时控制模型,利用倒立摆工具包和实时控制模型实现了二级倒立摆的实时控制,并在实际实验中取得了满意的控制效果. 相似文献
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针对传统遗传算法在设计倒立摆LQR控制器时,算法会因个别超常个体或群体较快趋于单一化而导致不能得到满意控制参数的问题,利用Sheffield遗传工具箱,设计了多种群遗传算法。算法的开始引入了多个种群同时进行优化搜索,不同的种群采用不同的交叉概率和变异概率,种群之间采用移民算子建立联系,各种群产生的最优个体通过精华种群实现留优。在Simulink环境下建立模型并计算性能指标,Simulink环境下的输出值作为多种群遗传算法的目标函数值。仿真结果表明,在存在建模误差的情况下,本算法稳定性好、遗传代数小,有效地避免了早熟,更为适合复杂问题的优化。 相似文献
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LQR控制与PID控制在单级倒立摆中的对比研究 总被引:3,自引:0,他引:3
本文在单级倒立摆系统模型的基础上,介绍设计LQR控制器和PID控制器的基本原理,并通过对单级倒立摆系统的控制仿真实验对比研究两种控制方法,给出了相应的结论。 相似文献
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倒立摆的PID与LQR控制算法的对比研究 总被引:3,自引:0,他引:3
文章在一级倒立摆的数学模型的基础上,基于MATLAB仿真软件,对一级倒立摆的PID及LQR控制算法进行了仿真研究,一般而言,LQR控制算法的控制性能要优于PID控制算法. 相似文献