基于动态模糊控制的不稳定体“跷跷板”的控制研究

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本文主要研究对于“跷跷板”这一典型不稳定体的模糊控制问题。文章在传统模糊控制的基础上使用一种新型的动态模糊控制器,以增强控制系统的鲁棒性和缩短响应时间。通过分析传统模糊控制原理,构造相应的静态模糊控制器,并在此基础上增加一种动态模糊控制器,提高系统的动态性能。本文主要包括以下几个部分: 第一部分:介绍国内和国外不稳定体控制的背景,将不稳定体的现有控制方法作以概括和描述,分析其优缺点,并引出自己的动态模糊控制方法。 第二部分:详细介绍模糊控制原理,包括模糊数学基础,模糊控制系统的结构设计,根据传统静态模糊控制器来构造出新的动态模糊控制器,并给出动态模糊控制器的具体结构以及实现方法。 第三部分:建立“跷跷板”不稳定体系统数学模型,得出描述系统的微分方程。虽然在模糊控制的方法下是不需要知道被控对象的数学模型,但是为了在计算机上的仿真需要,还是要推导出一个模型来执行仿真过程。对于“跷跷板”这个单输入、多输出的系统,我们选择用状态方程来描述它。 第四部分:详细介绍如何运用Simulink工具实现模糊控制的仿真。在仿真过程中针对传统的静态模糊控制器提出动态模糊控制器这一优化方法,并用动态模糊控制器来完成“跷跷板”的仿真演示。通过比较两种方法的仿真结果,发现动态模糊控制器的控制效果明显优于传统模糊控制器。
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