論文開(kāi)題報(bào)告：一介直線倒立擺先進(jìn)控制算法設(shè)計(jì)

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院　　　　　　　　　專業(yè)班級(jí)：電氣工程及其自動(dòng)化(泉州班)

課題名稱 一介直線倒立擺先進(jìn)控制算法設(shè)計(jì)

1、本課題的的研究目的和意義：
倒立擺是一個(gè)復(fù)雜的快速，非線性，多變量，強(qiáng)耦合的不穩(wěn)定系統(tǒng)，本身處于倒置不穩(wěn)定狀態(tài)，并通過(guò)人為控制使其處于動(dòng)態(tài)平衡。其重心在上，支點(diǎn)在下控制問(wèn)題很是抽象。其控制算法是機(jī)器人技術(shù)，控制理論，計(jì)算機(jī)理論等領(lǐng)域有機(jī)結(jié)合的結(jié)果。如今倒立擺系統(tǒng)作為一種比較理想的實(shí)驗(yàn)手段為自動(dòng)控制教學(xué)，實(shí)驗(yàn)，科研構(gòu)建一個(gè)較為良好的平臺(tái)。此實(shí)驗(yàn)研究產(chǎn)生的方法和技術(shù)能
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設(shè)計(jì)出單級(jí)倒立擺系統(tǒng)這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。后來(lái)在此基礎(chǔ)上，人們又進(jìn)行拓展，產(chǎn)生了各式各樣的倒立擺:有懸掛式倒立擺、平行倒立擺、環(huán)形倒立擺、平面倒立擺;倒立擺的級(jí)數(shù)有一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)乃至多級(jí);倒立擺的運(yùn)動(dòng)軌道可以是水平的，也可以是傾斜的[2]。倒立擺系統(tǒng)已成為控制領(lǐng)域中不可或缺的研究設(shè)備和驗(yàn)證各種控制策略有效性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，本設(shè)計(jì)主要針對(duì)直線倒立擺進(jìn)行研究。
目前。國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者主要研究一下兩個(gè)方向：1一介倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定控制研究；2 一介倒立擺的自起擺控制研究。就目前的結(jié)果來(lái)看大部分有集中在第一個(gè)方面，即倒立擺控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究。目前大致方法分為：線性控制，預(yù)測(cè)控制，智能控制三大類�，F(xiàn)階段幾種較為廣泛的控制方法為：PID控制，狀態(tài)反饋控制，線性二次型（LQR）,模糊控制等


3、 本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）和成果形式：
本論文的主要工作是一介直線倒立擺的模糊控制問(wèn)題，用matlab對(duì)倒立擺進(jìn)行仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性。主要內(nèi)容是一介倒立擺建模，模糊控制參數(shù)選擇，matlab仿真。成果形式為編寫(xiě)程序成功出模糊控制程序并在matlab中仿真實(shí)現(xiàn)，之后能在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室使一介倒立擺系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。

4、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：
一介倒立擺數(shù)學(xué)模型的建立；
如何利用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)擺控制
模糊控制程序的編寫(xiě)和matlab仿真







5、研究思路、方法和步驟：
1：對(duì)一介直線倒立擺進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，推到器微分方程及線性化后的狀態(tài)方程；
2：熟悉PID控制的基本概念；
3:討論一介倒立擺系統(tǒng)模糊控制方法及操作步驟；模糊控制器一般靠軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)步驟大體如下：
（1）確定模糊控制器的輸入輸出量；（2）設(shè)計(jì)模糊控制器的控制規(guī)則；（3）：進(jìn)行模糊化和去模糊化（4）：確定模糊控制器的參數(shù)；（5）編制模糊控制算法的應(yīng)用程序；（6）：合理選擇模糊控制算法的采樣時(shí)間
4：用matlab和simulink仿真實(shí)現(xiàn)一介倒立擺模糊控制仿真系統(tǒng)



6、本課題的進(jìn)度安排：
2013年3月10日-2013年3月31日：查閱文獻(xiàn)，matlab程序設(shè)計(jì)技術(shù)；
2013年4月1日-2013年4月30日：完成倒立擺模型分析和設(shè)計(jì)；
2013年 ……（未完，全文共1963字，當(dāng)前僅顯示1248字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《論文開(kāi)題報(bào)告：一介直線倒立擺先進(jìn)控制算法設(shè)計(jì)》）