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倒立摆是理想的自动控制试验对象,应用模糊控制方法,研究了三级倒立摆系统的稳定控制问题。通过对系统的线性化模型设计LQR最优控制反馈权阵,并基于最优线性控制的反馈参数选择模糊控制参数。仿真结果表明该方法可实现三级倒立摆系统的稳定控制,具有参数选择简单、动态性能较好等特点。 相似文献
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为达到倒立摆的稳定控制,在建立倒立摆状态反馈系统数学模型的基础上,应用状态反馈控制配置系统极点设计倒立摆系统的控制器,从而实现其状态反馈。基于此,利用MATLAB软件对倒立摆的运动进行计算机仿真,仿真结果表明,所设计的方法可使系统稳定工作并具有良好的动静态性能。 相似文献
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针对二级倒立摆系统的快速响应及其稳定和鲁棒控制问题,以直线二级倒立摆为研究对象,在建立其非线性数学模型的基础上,利用极点配置方法设计了滑模变结构控制器。将所设计的控制器应用到二级倒立摆系统,实验仿真表明,该控制策略实现了对二级倒立摆系统的实时跟踪控制,系统具有较好稳定控制和较强抗干扰能力。 相似文献
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倒立摆的研究既有深刻的工程背景,又有重要的理论和实际意义,是当今国内外学者研究的热门课题之一。倒立摆的研究方法很多,这里提出的拟人智能控制理论是一种基于非精确模型、集人的智慧与计算机技术为一体的新的控制方法。它先后解决了一级、二级倒立摆的控制问题,并具有良好的性能。为完成三级倒立摆在单电机作用下的稳定控制,世界各国科学家在不断探索,提出了一些较新的控制理论和方法,但由于三级倒立摆控制在理论方法和工程实现上的难度,一直悬而未决。 相似文献
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将人工智能系统操作的方式融入到控制操作程序中,把控制操作领域的理论方法及思维模式应用到更广泛的控制系统,对工业生产会有很大的促进作用和积极意义。提出一种利用遗传神经网络实现对三级倒立摆控制的方法并建立模型,充分利用神经网络和遗传算法相结合,发挥各自整体和局部在空间搜索能力强的优势。实验结果表明,基于遗传神经网络的三级倒立摆控制建模方法具有建模精度高、控制性好等优点。能够解决那些利用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。 相似文献
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倒立摆装置和球杆系统被公认为自动控制理论中的典型实验设备,也是控制理论教学和科研中不可多得的典型物理模型。二者结合而成的球杆倒立摆系统更是高阶次、不稳定的非线性系统。本文设计了基于MATLAB的该装置的先进控制仿真系统,采用开放式的体系结构,设计了包括几种先进控制算法、用户界面菜单、动画效果演示、运动曲线绘制等功能的仿真系统。可以用来进行教学实验。检验各种控制方法的控制效果。 相似文献
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《科技通报》2016,(12)
为了有效实现在物联网环境下对农田的智能灌溉调节,采用计算机视觉特征分析技术实现对农业区域干旱的自动调节系统设计。提出基于干旱区域图像特征分散控制的农业区域干旱自动调节系统设计方法。主要由信号采集模块、干旱区域的视觉分析模块和物联网传感器的分散控制模块构成,系统的设计过程中使用两片AD5545芯片进行储存,采用8通道同步视频跟踪方法进行视觉特征的采集,并通过图像扫频速率和脉冲宽度对干旱区域的进行跟踪控制,再通过三级放大器进行监控图像的去噪处理,并把视觉监控下的特征信息表现成多幅彩色图像,通过提取监控图像的视觉信息特征,实现对农业区域的干旱调节。实验结果表明,该系统用在农业区域干旱自动调节和灌溉控制中,性能稳定可靠,具有较强的实用价值。 相似文献
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倒立摆系统本身是一个非线性控制系统,具有多变量、高阶次、强耦合以及严重不稳定的特点。主要任务是设计一个基于PID算法的旋转倒立摆控制系统,利用单片机运用PID算法对系统进行控制,能够使旋转倒立摆的摆杆快速达到倒立平衡状态并具有一定的抗干扰能力。 相似文献
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倒立摆系统是典型的非线性、多变量、强耦合的系统,广泛应用于对各种控制理论和控制策略的有效性的检验。文中仅使用固高公司提供的伺服电机驱动器和倒立摆本体,另行设计了ARM控制器、信号连接电路,编写了运动控制函数库,搭建了一套基于ARM控制器和Linux系统的倒立摆控制系统,并在该实验平台使用PID,极点配置,LQR等算法完成仿真实验,并运用LQR对实际系统进行控制,实现了良好的控制效果。 相似文献
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《科学中国人》2016,(3)
仿人机器人的视觉系统和运动规划是仿人机器人研究的两大研究领域,对机器人在现实生活中的应用有很大作用。在图像的预处理过程中,进行图像去噪采用的是基于分数阶积分的去噪方法来进行的,与传统方法相比,这种方法更能提高图像的信噪比,保留原始图像中的关于边缘和纹理的信息。针对传统的SIFT点匹配算法效率较低,匹配速度慢等问题,提出并实现了基于区域增长的SIFT点匹配算法。这种算法可以在匹配可靠性基本保持不变的前提下,显著的提高匹配速度。在仿人机器人的运动规划方面,针对仿人机器人传感器对障碍物感知局限性的问题,采用信息窗口的算法。这种算法改进仿人机器人对障碍物的感知算法,使仿人机器人在运动过程中,最大程度的做到无碰运动。 相似文献
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自抗扰控制技术通过对模型不确定因素和外扰进行补偿,使得控制系统对外扰和不确定因素均有很好的适应能力,能够有效控制多种工业上较为难控的对象,表现了极强的鲁棒性和抗干扰性。倒立摆系统是一个典型的非线性、多变量、绝对不稳定的控制对象,其控制问题具有相当难度。本文应用自抗扰控制技术设计简易的实现算法,并用倒立摆系统来进行验证。仿真结果表明了算法的有效性。 相似文献
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传统视觉测量方法在夜间环境下,存在误差因素繁多、对比度差、结构相似性差等缺陷,无法准确识别人行道中的行人目标,提出了考虑夜间视觉图像误差的人行道识别方法,塑造目标模型更新机制,根据目标颜色直方图相似度和形状变化信息运算目标变化程度,及时更新夜间人行道上行人目标模型,利用夜间视觉图像误差达到识别目的,将待识别行人图像当成期望图像,对同类运动物体进行注视跟踪,确保实时采样图像收敛于期望图像,由图像反馈以及物体运动自适应补偿构成控制律,完成夜间环境下行人目标的准确识别。仿真实验说明,所提方法可对夜间环境下人行道中行人目标进行准确识别,具有较高的识别效率和鲁棒性。 相似文献
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本文明确控制目标,以二级倒立摆为例,在建立了倒立摆的数学模型的基础上,对其进行求解,采用模糊控制的方法,引入带自调整函数的模糊控制器,通过参数调整,达到最优的控制效果。 相似文献