倒立擺系統(tǒng)是一種典型的被控模型,具有欠冗余、高階次、多狀態(tài)、不穩(wěn)定的特點(diǎn),是檢驗(yàn)控制方法有效性的一種重要工具,對其控制方法的研究具有十分深刻的理論與應(yīng)用意義。從倒立擺系統(tǒng)誕生以來,對其控制方法的研究幾乎囊括了大部分的已有控制理論方法。隨著人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展,以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化算法為代表的智能控制理論已經(jīng)逐漸成為控制領(lǐng)域的重要研究方向。本文以三級倒立擺系統(tǒng)為研究對象,分析了其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成,通過數(shù)學(xué)模型對該系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了定性分析。針對三級倒立擺系統(tǒng)在數(shù)學(xué)建模中存在誤差以及自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)這兩個(gè)問題,采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與差分進(jìn)化算法進(jìn)行了系統(tǒng)辨識器與系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì),具體工作內(nèi)容如下:（1）使用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了一種三級倒立擺的系統(tǒng)辨識器,辨識器使用多個(gè)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合構(gòu)建,避免了維數(shù)爆炸問題。在MATLAB中自行構(gòu)建了該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識器的函數(shù)模型。利用三級倒立擺系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)樣本對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識器進(jìn)行訓(xùn)練,得到了系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模型。（2）針對數(shù)學(xué)建模存在誤差以及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易陷入局部最優(yōu)的問題,提出一種使用差分進(jìn)化算法優(yōu)化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行自適應(yīng)控制的策略,... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

平面一級倒立擺的基本結(jié)構(gòu)

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「ｒ丨丨丨■?＇?－?ｒ－??ａ．兩輪平衡車?ｂ．?dāng)M人機(jī)器人?ｃ．火箭回收技術(shù)?ｄ．導(dǎo)彈攔截技術(shù)??圖１．２倒立擺研究的相關(guān)應(yīng)用??１．１．２倒立擺系統(tǒng)的分類??自第一個(gè)平面一級倒立擺系統(tǒng)提出以來，控制理論研宄界對其進(jìn)行了深入地??研宄和探討，并且在隨后的時(shí)間里衍生出了多種形態(tài)各異的倒立擺系統(tǒng)，這些系??統(tǒng)進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度和控制難度，尤其是針對高階次的倒立擺系統(tǒng)的??穩(wěn)定控制直到今天都仍然是控制領(lǐng)域研究的難點(diǎn)之一。這些倒立擺系統(tǒng)根據(jù)樞軸??２??


本文編號：3108414