MATLAB基于模糊模型的倒立摆智能控制与仿真研究

摘要倒立摆作为一类典型的复杂非线性对象，其建模与控制方法一直受到控制界的广泛关注。而基于模糊特征模型的智能控制已成为目前解决复杂非线性对象的一个重要方法，在理论上得到了深入研究并在工程上得到成功应用。本文主要围绕以T-S模糊模型控制的倒立摆系统，首先介绍了智能控制的现状，然后对一级倒立摆进行数学建模，再提出模糊控制的概念，以T-S模糊模型为基础对一级倒立摆进行控制器设计，然后构建SIMULINK框图，最后通过MATLAB进行仿真验证。30293
关键词   倒立摆 T-S模糊模型模糊控制
毕业论文设计说明书外文摘要
Title    Intelligent Control and Simulation for Inverted Pendulums based on Fuzzy Model
Abstract
As a kind of inverted pendulum typical complex nonlinear object whose modeling and control method has been widespread concern control field. The intelligent control based on fuzzy feature model has become an important method to solve complex nonlinear current object, in theory, it has been extensively studied and has been successfully applied in engineering. This paper focuses on inverted pendulum. First it introduced the current situation of intelligent control. Then modeled the inverted pendulum and put forward the concept of fuzzy control. The T-S fuzzy model is based on an inverted pendulum controller design. Then build SIMULINK block diagram, and finally simulation by MATLAB.
Keywords Inverted Pendulum   T-S Fuzzy Model   Fuzzy Control
目   次
1 绪论    1
1.1 课题的来源与意义    1
1.2 研究现状    1
2 倒立摆控制系统及其建模    4
2.1 倒立摆系统特性分析    4
2.2 一级倒立摆系统数学模型    4
2.3 本章小结    8
3 基于T-S模糊模型的模糊控制    9
3.1 T-S模糊控制的基本概念    9
3.2 基于T-S模糊模型的控制理论    10
3.3 本章小结    15
4 基于T-S模糊模型的倒立摆模糊控制及仿真设计    16
4.1 模糊控制器的设计    16
4.2 建立T-S模糊模型    16
4.3 仿真结果及其分析    20
4.3 本章小结    27
总结    28
致谢    29
参考文献30
1 绪论
1.1 课题的来源与意义
    倒立摆系统是一个单个输入多个输、非线性程度很高、极其不稳定的系统，对于这种棘手的系统，必须采用合理并且高控制力的控制手段才能让它稳定。倒立摆系统被誉为“控制领域中的一颗明珠”[ ]。
倒立摆系统在理论方面有很强的价值，在工程中也有深远的影响。同时它的运行方式和生物走路状态相似，它的平衡和导弹的飞行状态相似，所以倒立摆在研究在机器人、航天、军工和一般工业过程领域中都有着十分广泛的用途。
倒立摆系统是从上个世界开始进行研究的，由麻省理工大学的学者们精心研究出了单极倒立摆系统这个系统。在这个基础上，人们又对此进行了深入研究，产生了二级倒立摆、三级倒立摆，多级倒立摆，高级倒立摆等系统装置，图1.1展示了各种倒立摆的实物图。随着时间推移，倒立摆慢慢成为了人们依赖的控制设备和平台。 MATLAB基于模糊模型的倒立摆智能控制与仿真研究:http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_25937.html