陈进[1]2003年在《模糊控制理论在单级倒立摆控制中的应用》文中认为倒立摆系统作为典型的快速、多变量、非线性、绝对不稳定系统，一直是控制理论与应用的热点问题，因为它不但是验证现代控制理论方法的典型实验装置，而且其控制方法和思路对处理一般工业过程亦有广泛的用途。 随着被控对象的日趋复杂，对控制性能的要求不断提高，传统控制理论对解决复杂系统效果不好。本论文将人工智能中的模糊控制引入控制系统，以提高控制要求，改善控制精度。通过仿真实验表明这种控制思路是可行的，其效果良好。
刘浩梅[2]2013年在《环形单级倒立摆的稳定控制研究与实现》文中提出倒立摆系统的研究，既可以直观地表现许多抽象的控制概念，解决控制领域中的一些典型问题，检验某种控制方法或控制理论是否有解决非线性和不稳定性问题的能力，其研究成果又可以应用于机器人、军工、航天科技及一般工业过程等诸多领域，具有重要的理论和工程价值。本文针对目前倒立摆控制研究中，仿真控制多、实时控制少，直线型倒立摆研究较多，环形倒立摆控制研究少等现状，以环形倒立摆体系为研究对象，分别利用滑模变结构控制理论和线性二次型性能指标的最优控制理论，对环形单级倒立摆系统进行了实时控制研究。1、环形单级倒立摆的结构、数学建模和性能分析。首先对环形单级倒立摆体系的结构和工作原理进行了分析，在此基础上，采用拉格朗日方法，推导出了环形单级倒立摆的数学模型。接着对环形倒立摆系统进行了稳定性和能控性分析，结果表明：系统是开环不稳定系统，且系统完全能控。2、基于滑模变结构控制器的环形单级倒立摆稳定控制及实现。在对环形单级倒立摆系统的等效控制和滑模运动的稳定性分析基础上，进行环形单级倒立摆系统滑模控制器设计和环形单级倒立摆的滑模变结构控制实时控制。在Matlab/simulink中搭建出环形单级倒立摆的系统模型，并将其封装，确定了优化参数，此时连杆的运动非常平稳，摆杆成功起摆，但稳定时间不长。3、基于LQR的环形单级倒立摆最优控制及实现。首先进行了LQR控制器的设计，并利用粒子群优化算法确定最优加权矩阵Q和R和相应的最优反馈增益矩阵K；并以该最优加权矩阵Q和R为参数开展了基于LQR的环形单级倒立摆实时控制研究，结果表明，摆杆成功实现了起摆和稳定控制。
侯涛, 牛宏侠, 董海鹰[3]2007年在《单级倒立摆复合控制设计与实现》文中进行了进一步梳理本文针对LQR控制在单级倒立摆控制中的不足,设计了一个LQR结合PID的复合控制。并在Borlandc语言环境下编写控制程序,成功实现倒立摆的控制,其控制效果比单一LQR控制的抗扰能力有明显提高。
刘义[4]2006年在《基于智能控制方法对单级倒立摆系统的研究》文中进行了进一步梳理倒立摆系统是一个典型的快速、多变量、非线性、不稳定系统,对倒立摆的控制研究无论在理论上和方法上都有深远的意义。 本论文以实验室原有的一级倒立摆实验装置为平台,重点研究其模糊神经网络控制方法,设计出相应的模糊神经网络控制器,并将控制过程在MATLAB上加以仿真。 主要研究内容如下: 1.概述智能控制的发展和倒立摆系统研究的现状; 2.介绍倒立摆系统硬件组成,对单级倒立摆模型进行建模,并分析其稳定性; 3.研究倒立摆系统的几种控制策略,分别设计了相应的控制器,以MATLAB和SIMULINK为基础,做了大量的仿真研究,比较了各种控制方法的效果: 4.借助固高科技MATLAB实时控制软件实验平台,利用设计的控制方法对单级倒立摆系统进行实时控制,通过在线调整参数和突加干扰等,研究其实时性和抗干扰等性能; 5.对本论文进行总结,对下一步研究作一些展望。
参考文献：
[1]. 模糊控制理论在单级倒立摆控制中的应用[D]. 陈进. 合肥工业大学. 2003
[2]. 环形单级倒立摆的稳定控制研究与实现[D]. 刘浩梅. 湖南工业大学. 2013
[3]. 单级倒立摆复合控制设计与实现[J]. 侯涛, 牛宏侠, 董海鹰. 微计算机信息. 2007
[4]. 基于智能控制方法对单级倒立摆系统的研究[D]. 刘义. 广东工业大学. 2006