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基于模糊控制的二级倒立摆控制系统的研究

更新时间：2020-04-13 06:24:24 大小：1M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：倒立摆控制系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

倒立摆系统作为典型的快速、多变量、非线性、绝对不稳定、非最小相位系统，一直是控制领域研究的热点。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。因此，在许多著名大学的控制系中，倒立摆都被当作很重要的实验装置。      自1965年美国教授查德(eh)提出了模糊集合的概念以来，模糊数学得到了长足的发展，在理论和应用中取得了令人刮目的成果。模糊数学的应用领域涉及自动控制、航空航天、交通管理、决策评价、企业管理和社会经济等很多方面。模糊控制是模糊集合理论应用的一个重要方面。1974年，英国教授马丹尼(dani)首先将模糊集合理论应用于加热器的控制中，随后模糊控制技术得到了广泛的应用。      关于倒立摆的研究有两个问题：一是如何快速使得倒立摆从初始位置达到工作位置的摆起控制；二是在工作平衡点的稳定控制问题。本文首先分析了倒立摆研究的发展状况、发展方向及意义，接着对二级倒立摆物理结构做了详尽的分析，利用拉格朗日方程获得了二级倒立摆的数学模型，为设计二级倒立摆的模糊控制系统提供了较为精确的对象。      本文从模糊控制的基础理论知识出发，对模糊控制器的设计方法和模糊控制的实现方法进行了分析和研究，特别是对基于单片机的模糊控制系统的实现方法进行了研究。在此基础上，根据二级倒立摆的特点，提出了基于单片机的二级倒立摆的模糊控制方法，并用Maltab/Simulink对二级倒立摆的模糊控制系统进行了仿真，得到了满意的结果，并实现了一级倒立摆的实物控制。      微机控制系统的抗干扰设计是测控系统设计的重要环节，抗干扰能力是衡量一个系统质量好坏的一个重要指标，也是微机控制系统能否正常工作的保证。本控制系统在研制过程中也遇到了干扰问题，为此采取了相应的措施，除了采用硬件的抗干扰设计外，还结合软件的抗干扰设计，增强了系统的可靠性，满足了系统的设计技术指标要求。      

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