控制工程
控製工程
공제공정
CONTROL ENGINEERING OF CHINA
2009年
4期
481-484
,共4页
阮晓钢%程怀玉%孙亮%龚道雄
阮曉鋼%程懷玉%孫亮%龔道雄
원효강%정부옥%손량%공도웅
匀速行走%模糊控制%倒立摆
勻速行走%模糊控製%倒立襬
균속행주%모호공제%도립파
uniform-velocity walking%fuzzy control%inverted pendulum
针对自平衡机械系统的研究很少着眼于速度控制,设计一种简单的模糊控制器,应用于一级直线倒立摆的匀速行走控制中.对于设定的速度整定值,通过调整几个比例环节的系数,系统具有很好的动态性能指标,而且控制器在有外界扰动时体现了很好的抗扰能力.考虑到实际物理系统中倒立摆行程的限制,设计的自动切换开关实现了倒立摆在一段给定的行程上匀速来回行走的控制目标,通过手动切换开关也能实现倒立摆的位置控制,因而使得该模糊控制器能完成平衡控制、位置控制、匀速行走控制.经多次试验,给出了比例环节系数大小调整与系统动态性能指标之间关系的大致规律,实验结果验证了该控制器的有效性.
針對自平衡機械繫統的研究很少著眼于速度控製,設計一種簡單的模糊控製器,應用于一級直線倒立襬的勻速行走控製中.對于設定的速度整定值,通過調整幾箇比例環節的繫數,繫統具有很好的動態性能指標,而且控製器在有外界擾動時體現瞭很好的抗擾能力.攷慮到實際物理繫統中倒立襬行程的限製,設計的自動切換開關實現瞭倒立襬在一段給定的行程上勻速來迴行走的控製目標,通過手動切換開關也能實現倒立襬的位置控製,因而使得該模糊控製器能完成平衡控製、位置控製、勻速行走控製.經多次試驗,給齣瞭比例環節繫數大小調整與繫統動態性能指標之間關繫的大緻規律,實驗結果驗證瞭該控製器的有效性.
침대자평형궤계계통적연구흔소착안우속도공제,설계일충간단적모호공제기,응용우일급직선도립파적균속행주공제중.대우설정적속도정정치,통과조정궤개비례배절적계수,계통구유흔호적동태성능지표,이차공제기재유외계우동시체현료흔호적항우능력.고필도실제물리계통중도립파행정적한제,설계적자동절환개관실현료도립파재일단급정적행정상균속래회행주적공제목표,통과수동절환개관야능실현도립파적위치공제,인이사득해모호공제기능완성평형공제、위치공제、균속행주공제.경다차시험,급출료비례배절계수대소조정여계통동태성능지표지간관계적대치규률,실험결과험증료해공제기적유효성.
Currently most researchers of the serf-balancing mechanical system is discussed.A simple fuzzy controller is designed to achieve uniform-velocity walking of the hnear one-stage inverted pendulum.Given the preset value of its velocity,the inverted pendulum shows a good dynamic performance by varying several gain parameters,and its robustness behaves also well.Due to the trajectory limitation of the real inverted pendulum system,an automatic switch and a manual switch are desiqned,which realize the three tasks:angle control,position control and uniform-velocity-walking control.The correlation between the gain parameters and the system dynamic performance is also given.The experiment result shows the effectiveness of the controller.