单级倒立摆的简化模糊控制和仿真研究.pdf

2010年11月 控 制 工 程 Nov. 2 0 10 第17卷第6期 ControlEngineering of China Vo.l 17, No. 6 : 2010) 李红伟1, 2 ( 1 , 610500; 2, 610500) : 单级倒立摆系统是一种广泛应用的物理模型, 了研究其特性, 应用拉格朗日方 程建立了其精确数学模型, 建模中考虑了摩擦力同时 解决模糊多变量控制中的 维数灾 问题, 利用单输入规则动态加权推理模糊控制器 ( SIRM s) 实现了单级倒立摆系统的控制, SIRM s将多维模糊控制问题化简成单维模糊控制问题来解决, 大大减少了模糊规则数利用随 机优化搜索法优化了控制参数, 其中, 所建立的动态参数权重使得摆杆角度控制优先于小车 位移控制, 故倒立摆不会因 同时控制角度与小车位移而失去稳定性利用 V issmi 对基于 SIRM s模糊控制器的倒立摆系统进行了仿真实验, 结果表明该方法能够较好地完成倒立摆的运 动控制, 系统跟踪速度快, 超调量小, 具有很强的鲁棒性和更好的动静态特性, 验证了模型和 控制算法的有效性 : 倒立摆; SIRM s模糊控制; 动态参数权重; V issmi 软件; 仿真 : TP 27 : A Reduced Fuzzy Control of Single Inverted Pendulum and Its Smi ulation 1, 2 LIH ong w ei ( 1Graduate Schoo,l Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China ; 2Electrical InformationalSchool, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China) Abstract: In order to study the characteristics of the single inverted pendulum, the accurate mathematicalmodel is built based on the Lagrange equation and considering the friction existedTo overcome thecurse of dmi ensionality problem in the fuzzy multivariable control, the single input rulemodules ( SIRM s) connected fuzzy inference model is presentedThe number of fuzzy rules is greatly de creased by transform ing multidmi ension fuzzy control into singledmi ension fuzzy control in SIRM s The random optmi ization search method is used to tune the controlparametersThe dynam ic mi portance degrees are built such that the