仿人智能控制器的參數(shù)在線模糊自整定在小車二級倒立擺中的應用.pdf

1、仿人智能控制基于特征辨識的多控制器、多控制模態(tài)結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)控制理論控制信息處理單映射的結(jié)構(gòu)，解決了復雜難控系統(tǒng)的控制可行性問題。但是，眾多的特征參數(shù)和控制參數(shù)的確定與校正，給控制器的設計又帶來了困難。而模型與實際系統(tǒng)總是存在一定的差異，特別是在系統(tǒng)發(fā)生改變或者受外界不確定因素干擾的時候。因此，控制器參數(shù)需要進一步的調(diào)整，才能直接用于實際系統(tǒng)的控制。對于小車二級擺擺起倒立這樣的非線性運動過程，控制參數(shù)需要隨擺桿運動的姿態(tài)變化而變化，因

2、此引入在線的控制參數(shù)自校正，對于實現(xiàn)快速高品質(zhì)的實時控制顯得十分重要。
　　控制的參數(shù)整定是控制中重要的環(huán)節(jié)，參數(shù)自整定的實現(xiàn)思想就是在系統(tǒng)響應的不同階段,自動修改控制參數(shù)的值，以滿足系統(tǒng)對被控過程的動態(tài)性能、調(diào)節(jié)精度和抗干擾性能的要求。如果其具有一定的適應性等智能，更會使研究的復雜系統(tǒng)更具有實用價值。
　　模糊控制中的自組織、自學習、自適應性能，根據(jù)被控過程的特性和系統(tǒng)參數(shù)的變化,自動生成或調(diào)整模糊控制器的規(guī)則和參數(shù),達到

3、控制目的。這類控制器在實現(xiàn)人的控制策略基礎(chǔ)上,又進一步將人的學習和適應能力引入控制器,使控制具有更高的智能性。
　　本文運用模糊邏輯規(guī)則設計了仿人智能控制器參數(shù)校正級的模糊自校正結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有模糊參數(shù)自校正能力，在小車二級擺擺起倒立的控制過程中，有效地實現(xiàn)了具有多模態(tài)控制結(jié)構(gòu)和分層遞階結(jié)構(gòu)的仿人智能控制器在線參數(shù)自校正。
　　我們實施的對象倒立擺系統(tǒng)是一個經(jīng)典的快速、多變量、非線性、絕對不穩(wěn)定系統(tǒng),是進行控制理論研究與教學

4、及進行各種控制實驗的理想平臺。許多控制概念如控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性、系統(tǒng)收斂速度和系統(tǒng)抗干擾能力等，都可以通過倒立擺系統(tǒng)直觀地表現(xiàn)出來。
　　在基于動覺智能圖式的理論的仿人智能控制基礎(chǔ)上本文進行了如下研究：
　?、俳榻B了參數(shù)整定的方法，敘述了仿人智能控制參數(shù)整定理論，并將其形式化，歸納出仿人智能參數(shù)模糊整定的理論。
　?、谠谛≤嚩壍沽[仿人智能控制器的設計中引入在線模糊參數(shù)自整定，設計了小車二級倒立擺擺起倒立的控制