单级旋转倒立摆的设计与实现

本文设计了一种单级旋转倒立摆,其具有自动控制摆杆摆动角度及将摆杆垂直悬挂倒立的功能,采用单片机为核心控制器设计,使用绝对值式编码器,实时检测摆杆的转动角度。控制策略采用经典控制理论PID的控制算法。最终测试结果表明,本系统可以实现任意大小角度的摆动,实现摆杆倒立稳定悬挂。     

倒立摆系统的模糊神经网络控制

本文采用神经网络与自适应神经网络模糊推理（Anfis）工具对一级倒立摆进行控制。在神经网络控制的基础上,将神经网络控制与模糊控制相结合,利用神经网络学习模糊控制规则数据,对模糊神经控制器进行训练。实验表明,当模型参数改变及干扰作用时,自适应神经网络模糊推理系统有良好的自适应能力,能使倒立摆小车抵抗外界干扰并能较准确地到达预定位置。     

基于模糊逻辑控制的倒立摆系统

本文针对垂直型单支点旋转式倒立摆系统进行研究.设计了倒立摆系统的机械结构,利用模糊控制与神经网络相结合的方法实现控制,仿真结果表明用模糊控制与神经网络相结合的方法实现对复杂的、无法建立精确数学模型的系统控制优于传统方法.     

小车倒立摆系统的H∞控制研究

<正>本文针对小车倒立摆系统在控制过程中存在的不确定性和外部扰动,提出了一种H∞鲁棒LQR控制器。首先,建立I级小车倒立摆的线性数学模型;然后,分别基于Riccati方程和LMI算法设计H∞鲁棒LQR控制器;最后,进行了仿真验证与分析。研究结果表明,H∞鲁棒LQR控制方法不仅调节时间短,而且能补偿系统所受到的内外干扰,保证了系统的鲁棒性和稳定性,较好地满足了系统性能要求。     

倒立摆系统远程控制设计

为了实现倒立摆远程控制系统,提出了基于C/S、B/S模式,通过网络确保系统顺利运行的实现方法。远程控制软件采用VC＋＋6.0开发平台,该软件分客户端和服务器端两部分,采用TCP方式连接确保数据传输的可靠性。通过IIS搭建局域网,创建网站,完善实验信息。实践表明该系统在校园网内运行正常,具有良好的实时性。     

GA优化的PID控制器在倒立摆系统中的应用

经典PID控制应用广泛,但由于其参数的工程整定方法一般为试探法,这样对于设计人员的调试经验要求较高。随着工程技术的发展,被控对象也越来越复杂,经典PID参数整定也变得复杂,本文提出了一种基于遗传算法优化的PID控制器,PID的参数不仅可以自动整定而且支持在线整定。     

基于PLC的平面一级倒立摆控制

正倒立摆是一种检验控制算法的实验平台,在工业中有很多应用。本文利用贝加莱PLC作为控制器实现了一个平面一级倒立摆的控制。本系统的一个优势是可以在Simulink中搭建控制算法,仿真通过后,下载到PLC中即可实现倒立摆的控制;此外,还可在PLC控制平台中直接使用C语言编写控制程序来实现倒立摆的控制。在控制算法的设计上,通过对LQR控制算法的剖析,在每一个方向将其转化为     

基于模糊控制的三级倒立摆系统仿真

倒立摆是理想的自动控制试验对象,应用模糊控制方法,研究了三级倒立摆系统的稳定控制问题。通过对系统的线性化模型设计LQR最优控制反馈权阵,并基于最优线性控制的反馈参数选择模糊控制参数。仿真结果表明该方法可实现三级倒立摆系统的稳定控制,具有参数选择简单、动态性能较好等特点。     

基于倒立摆系统的模糊控制教学探讨

模糊控制理论的抽象性和实用性,对于模糊控制的教学提出了更高的要求.本文结合倒立摆这一典型的控制对象,引导学生借助matlab模糊工具箱设计模糊控制器,并通过直观的倒立摆控制实验,使学生熟悉模糊控制器的设计过程和在实际中的应用效果,达到丰富教学内容、拓展学生知识面的目的.     

基于遗传神经网络的三级倒立摆控制模型

将人工智能系统操作的方式融入到控制操作程序中,把控制操作领域的理论方法及思维模式应用到更广泛的控制系统,对工业生产会有很大的促进作用和积极意义。提出一种利用遗传神经网络实现对三级倒立摆控制的方法并建立模型,充分利用神经网络和遗传算法相结合,发挥各自整体和局部在空间搜索能力强的优势。实验结果表明,基于遗传神经网络的三级倒立摆控制建模方法具有建模精度高、控制性好等优点。能够解决那些利用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。     

球杆倒立摆先进控制仿真系统设计与实现

倒立摆装置和球杆系统被公认为自动控制理论中的典型实验设备,也是控制理论教学和科研中不可多得的典型物理模型。二者结合而成的球杆倒立摆系统更是高阶次、不稳定的非线性系统。本文设计了基于MATLAB的该装置的先进控制仿真系统,采用开放式的体系结构,设计了包括几种先进控制算法、用户界面菜单、动画效果演示、运动曲线绘制等功能的仿真系统。可以用来进行教学实验。检验各种控制方法的控制效果。     

我国科学工作者率先解决三级倒立摆控制难题

倒立摆的研究既有深刻的工程背景,又有重要的理论和实际意义,是当今国内外学者研究的热门课题之一。倒立摆的研究方法很多,这里提出的拟人智能控制理论是一种基于非精确模型、集人的智慧与计算机技术为一体的新的控制方法。它先后解决了一级、二级倒立摆的控制问题,并具有良好的性能。为完成三级倒立摆在单电机作用下的稳定控制,世界各国科学家在不断探索,提出了一些较新的控制理论和方法,但由于三级倒立摆控制在理论方法和工程实现上的难度,一直悬而未决。     

基于自抗扰的倒立摆控制简易算法实现

自抗扰控制技术通过对模型不确定因素和外扰进行补偿,使得控制系统对外扰和不确定因素均有很好的适应能力,能够有效控制多种工业上较为难控的对象,表现了极强的鲁棒性和抗干扰性。倒立摆系统是一个典型的非线性、多变量、绝对不稳定的控制对象,其控制问题具有相当难度。本文应用自抗扰控制技术设计简易的实现算法,并用倒立摆系统来进行验证。仿真结果表明了算法的有效性。     

基于视觉差反馈的三级倒立摆控制过程改进分析

为更有效对三级倒立摆进行稳定控制,提出了基于视觉差反馈的倒立摆控制系统。首先,通过摄像机采集倒立摆运动过程中的实时图像信息,采用Harris算法的角点匹配方法对倒立摆运动视觉图像信息进行识别匹配;然后,建立三级倒立摆系统的数学模型描述物理量和变量之间的联系,得到系统输出量后对系统进行控制,通过引入线性二次型最优控制方法,对倒立摆起摆过程及稳摆过程进行控制并达到平衡稳定的状态。实验证明,利用视觉反馈对三级倒立摆进行实时监测及控制,实现了对控制理论的智能化,为三级倒立摆控制理论的研究提供依据。     

倒立摆数学模型及其模糊控制实现

本文明确控制目标,以二级倒立摆为例,在建立了倒立摆的数学模型的基础上,对其进行求解,采用模糊控制的方法,引入带自调整函数的模糊控制器,通过参数调整,达到最优的控制效果。     

一阶倒立摆控制器的设计

运用牛顿动力学方法对一阶倒立摆进行了数学建模,并利用极点配置的方法设计了控制器,最后在MATLAB环境下进行了仿真研究。仿真结果表明,该方案可以得到较为满意的结果。     

基于Matlab的一阶倒立摆系统建模及仿真

倒立摆系统是一个典型的快速、多变量、非线性、不稳定系统,建立其数学模型研究其稳定性对于很多工程控制有着重大意义。论文采用机理建模法对一阶倒立摆系统进行分析,建立其数学模型。采用Matlab软件进行仿真验证,仿真结果表明,实验结果符合实际实验设计,所建立的一阶倒立摆系统的数学模型是有效正确的。     

一级倒立摆仿真模型的建立

针对一级倒立摆系统,首先利用牛顿力学的知识建立了数学模型,然后利用Simulink及其封装功能建立了倒立摆系统的仿真模型,使模型更具灵活性,给仿真带来很大方便。     

基于时滞观测器的倒立摆鲁棒控制

针对一阶直线倒立摆欠驱动系统,研究了在考虑外界干扰和模型不确定的情况下,一类欠驱动机械系统基于参考模型的鲁棒控制问题。其中利用时滞滤波器来对外界干扰和模型不确定性进行了估计,并利用状态反馈得出了系统的参考模型,最后通过仿真证明了该方法的可行性。     

基于滑模变结构控制的二级倒立摆实验仿真研究

针对二级倒立摆系统的快速响应及其稳定和鲁棒控制问题,以直线二级倒立摆为研究对象,在建立其非线性数学模型的基础上,利用极点配置方法设计了滑模变结构控制器。将所设计的控制器应用到二级倒立摆系统,实验仿真表明,该控制策略实现了对二级倒立摆系统的实时跟踪控制,系统具有较好稳定控制和较强抗干扰能力。