模糊变结构控制的旋转倒立摆系统设计

摘 要：本文针对非线性、多变量、强耦合的旋转倒立摆系统，利用模糊控制与滑模变结构控制相结合设计了一种模糊变结构控制器，该控制器既保持了滑模变结构控制的快速性和鲁棒性，又能较好地消除单纯采用滑模变结构所产生的抖振问题。仿真结果表明，模糊变结构控制算法能够实现倒立摆的平衡姿态控制，抖振现象基本消除且具有很强的鲁棒性。关键词：旋转倒立摆，模糊变结构控制器，抖振，平衡姿态控制Abstract：A Fuzzy Variable Structure Controller was designed which combines fuzzy controll and variable structure controll for nonlinear、multi-variable、unmatched disturbance rotational inverted pendulum system，the controller not only keeps sensibility and robustness of VSC but also can efficiently reduce chattering which generated by VSC.The result of simulation shows that can realize the blancing controll，chattering phenomenon reduced essentially and have good robusness.Keywords：rotational pendulum，fuzzy variable conller，chatter，balancing control.0.引言　　旋转式倒立摆相比传统的小车式倒立摆而言，在硬件上减少了传动机构，使其更简便，更牢固。同时，该装置也更加复杂、更具有非线性和不稳定性，增加了控制的难度。迄今为止已有许多控制理论应用于倒立摆的研究之中，如经典控制理论、PID控制、模糊控制、神经网络控制、遗传算法、变结构控制以及多模型模糊控制等，本文则是采用以极点配置为基础设计的一种模糊变结构控制器，实现旋转单支点倒立摆的稳态控制。　　详情请点击：模糊变结构控制的旋转倒立摆系统设计