三级倒立摆的二种模糊串级控制方案.pdfVIP

FAN Ning，ZHANGN越y∞ Xillg曲e，o{ENG ofAutom撕on，T萌nghua 100084 D印am啪t uhIversi吼B畸1ng coIInd have scl堋T瞄tD stud列t}leⅡkchani锄ofb却龃娜g Ab曲嚆cc：细mlspaperwe con仃ol iIl廿le so№mc m血e con∞l cascade The矗喊fLIzzy cⅢ鬻ofdh曲gon猷ltyfuz叫mum一啪able scheITle瞅血c咖t删曲n i黼岫， whilethcsec0耐sc}l锄e科t11e sⅡnul砒】啊‘锄ld ca^po如0nIntheouterlo叩TWo are甜s0 pomb 血eⅡs仃堋gⅢIdweak compared con仃oI conhDl，cascadc Keywords：乜币lc-证v删p衄dulum，丘lz犁mul却lc—v鲫ablc 三级倒立摆的二种模糊串级控制方案 范醒哲张乃尧陈宁 清华大荦自动化系，北京100084 文擅本文首先研究了三数例立捶的稳定机理．然后提出二种模糊串级控制方隶，解决了此粪多变量系统模糊控制中的维敷灾问题． 第一种模糊串级控制方棠控制层次从外到内为上撂控制器，中摆控制器、下摆控制嚣和小车控制嚣，而第二种串级控制方案 则正好与之相反．两种控制方案均{艮好的实现了三掘侧立撂的稳定控制．文章t后对两种方案的优缺点进行了比较． 关■词三圾倒立摆模糊多变量控制 串鲺拉制 倒立摆是一个典型的不稳定非线性系统，经常用 在推导三级倒立摆的数学模型时，作以下假设印： 来研究和检验各种控制方法fⅢ1。三级倒立摆只用一个 ·摆杆是刚体：、 电机来控制8个状态变量更是颇具代表胜的控制难题 · 摩擦力(力矩)与相对速度(角速度)成比 州。近年来，国内外不少学者研究了三级倒立摆的各种 例： 控制方案。美国亚利桑那大学的E1沁11aIny等人利用优 ·电机电感忽略不计。 化算法找到能使准则函数J最小的控制信号u，在实际 在此假设下得iⅡ三级倒立摆的拉格朗日方程为： 装置上取得了良好的控制效果园。我国北师大的张宏民 等^采用模糊控制方案使三级倒立摆保持不倒，在仿真 1 f_l’2，3’4(1) 要f娶1一要+婺+罢；u dt＼、a自j)oq。如、曲。 实验中获得了成功吼。北航的杨亚炜等人采用智能控制 方案实现了单电机三级倒立摆的稳定控靓■。