二级倒立摆的多模型自适应控制

作者：齐宏宇; 张立舒; 赵中侠; 乔光波

来源：山东工业技术, 2015, (14): 251-252.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.14.243

• 二级倒立摆
• 多模型控制
• 自适应控制
• 模糊T-S

倒立摆是机器人控制、航空技术研究的典型对象,为教学和科研提供主要平台。通常二级倒立摆建模是将系统进行线性化处理,忽略了两个摆角的角度对系统的影响。但实际上,二级倒立摆是一个非线性系统,角度会对整个系统的稳定性产生直接的影响。当两摆角的角度发生变化时,多模自适应控制器会根据二级倒立摆的运动状态自动切换,使得二级倒立摆的实际运动状态与此时的反馈增益矩阵K相对应。从二级倒立摆的实际运动状态出发,将二级倒立摆系统的输入空间划分成9个局部子空间,通过模糊T-S来选取与子空间相对应的状态方程,使系统的运动状态更加逼近于它的动态性能。使用多模型自适应控制器实现二级倒立摆系统的仿真和实时控制比LQR控制更加精准。采用较少的规则就能成功解决Mamdani型模糊因变量过多而产生的"规则爆炸问题"。

• 单位
  燕京理工学院