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《控制与决策》 2005年04期
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基于LQR和模糊插值的五级倒立摆控制

罗成  胡德文  祝晓才  董国华  
【摘要】:首先给出五级倒立摆的数学模型并验证了它的可控性;然后在分析与倒立摆系统稳定性有关因素的基础上,结合LQR理论构造出一种非对角型的权重矩阵,并给出了设定该矩阵中各元素的方法;最后设计出一个简单的基于二元分片插值函数的模糊控制器,成功地实现了具有定位功能的五级倒立摆的控制.仿真结果表明该方法是有效的.

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋金哲;;单旋翼涵道风扇式无人直升机的钟摆现象与控制[J];兵工自动化;2007年05期
2 李湘清;孙秀霞;王栋;李士波;刘艳芳;;递推最小二乘法在LQR参数调整中的应用[J];弹箭与制导学报;2007年04期
3 徐国凯;赵秀春;刘长宏;刘金刚;;基于模糊控制器的单级平面倒立摆的实时控制[J];大连民族学院学报;2008年05期
4 刘震;祝晓才;罗成;胡德文;;基于逐步后退法的车辆半侧液压主动悬挂最优控制设计与仿真[J];国防科技大学学报;2006年04期
5 刘勇祥;刘云连;;基于混沌PSO-PID的倒立摆控制[J];电脑知识与技术;2012年36期
6 宋运忠;张蛟龙;张伟;;基于性能协调的平面二级倒立摆控制[J];控制工程;2011年02期
7 阮晓钢;王昱峰;;基于飞轮的单级倒立摆系统的建模与仿真[J];控制工程;2011年06期
8 杨纪寿;;基于信息融合的模糊控制算法在倒立摆系统中的应用[J];柳州职业技术学院学报;2009年02期
9 茹斐斐;张镭;汤乐;;基于SimMechanics的直线六级倒立摆LQR控制研究[J];河南大学学报(自然科学版);2012年06期
10 刘震;罗成;祝晓才;;引入乘客动力学的1/2车辆液压主动悬挂系统建模与控制[J];信息与控制;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 洪晓英;刘成永;;基于三维模糊组合变量的五级倒立摆的模糊控制[A];全国炼钢连铸过程自动化技术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘震;车辆液压主动悬挂系统建模与控制[D];国防科学技术大学;2007年
2 薛文涛;基于免疫的智能优化算法理论及应用研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 霍亮;两轮自平衡电动车的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 聂炜;基于RBF-ARX模型的LQR控制在倒立摆系统中的应用[D];中南大学;2011年
3 段学超;平面倒立摆的建模、控制与实验研究[D];西安电子科技大学;2006年
4 张霞;基于DSP实现对倒立摆的控制[D];青岛科技大学;2006年
5 王强;基于自适应神经模糊推理的倒立摆控制研究[D];南京理工大学;2006年
6 田莉;立方体系统的模糊控制算法研究[D];南京理工大学;2006年
7 周党伟;直线倒立摆的稳定控制研究[D];西安理工大学;2007年
8 定明劼;基于DSP的倒立摆控制系统的研究[D];武汉理工大学;2007年
9 常小科;基于改进遗传算法的控制系统在倒立摆中的应用[D];武汉理工大学;2007年
10 黄宏格;直线倒立摆机理模型及控制性能研究[D];中南大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 张明廉,郝健康,何卫东,孙昌龄;拟人智能控制与三级倒立摆[J];航空学报;1995年06期
2 李洪兴;模糊控制的插值机理[J];中国科学E辑:技术科学;1998年03期
3 李洪兴,苗志宏,王加银,李洪兴,李洪兴;四级倒立摆的变论域自适应模糊控制[J];中国科学E辑:技术科学;2002年01期
4 张乃尧;倒立摆的双闭环模糊控制[J];控制与决策;1996年01期
5 肖军,张石,徐心和;四级倒立摆系统的模糊控制方法研究[J];系统仿真学报;2001年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李相白;杨泽林;李建春;田亚立;;温室分级模糊控制方法研究[J];安徽农业科学;2010年22期
2 李宇成;朱兴;郑兴凯;阴亮;;基于LQR算法的三级倒立摆控制系统的仿真研究[J];北方工业大学学报;2006年03期
3 李红涛;李益华;雷蕾;;基于双闭环控制策略的倒立摆系统[J];兵工自动化;2009年12期
4 梁捷;陈力;;柔性空间机械臂末端运动及柔性振动的模糊自适应补偿控制[J];兵工学报;2011年01期
5 杨亚炜,张明廉;三级倒立摆的数控稳定[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
6 杨亚炜,张明廉;倒立摆系统的运动模态分析[J];北京航空航天大学学报;2002年02期
7 白晶;尹怡欣;郝智红;孙和平;;基于变论域的变步长LMS算法[J];北京科技大学学报;2009年01期
8 刘晟,陈杰,龚志豪,白明;基于动态查询表的模糊控制策略及其应用[J];北京理工大学学报;2002年03期
9 郑亚林,黄德隆,郭健;Fuzzy推理的Mamdani算法[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2001年03期
10 郑亚林;Fuzzy推理的各种模型算法[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龚春华;王建辉;杨华;刘子静;;比例、量化因子实时自调整的倒立摆双闭环模糊控制[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
2 邴志刚;孙维;崔世钢;;基于多模糊推理的非线性系统间接自适应模糊控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
3 宋士吉;冯纯伯;费树岷;孙长银;;模糊推理的Zadeh型全蕴涵三Ⅰ算法[A];第十九届中国控制会议论文集(一)[C];2000年
4 李祖枢;谭智;王育新;张华;;斜轨道上小车二级摆摆起倒立实时控制[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
5 白晶;郝智红;孙和平;;变论域变步长LMS自适应滤波算法在系统辨识中的应用研究[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
6 白晶;李华德;孙和平;;基于变论域的一种新的变步长LMS自适应滤波算法的研究[A];系统仿真技术及其应用(第7卷)——'2005系统仿真技术及其应用学术交流会论文选编[C];2005年
7 洪晓英;刘成永;;基于三维模糊组合变量的五级倒立摆的模糊控制[A];全国炼钢连铸过程自动化技术交流会论文集[C];2006年
8 李洪兴;王加银;;n级倒立摆系统建模[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第十一届年会论文选集[C];2002年
9 闫建平;;模糊推理插值器[A];第12届全国模糊系统与模糊数学学术年会论文集[C];2004年
10 杨亚炜;张明廉;;三级倒立摆的数控稳定实现[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何映思;模糊推理方法及模糊逻辑形式系统研究[D];西南大学;2011年
2 曾水玲;训练模式的不确定性对模糊系统的影响[D];南京理工大学;2011年
3 龙祖强;变论域模糊控制器的若干重要问题研究[D];中南大学;2011年
4 陈文轶;几类不确定系统的滑模变结构控制[D];中国海洋大学;2010年
5 王启源;独轮自平衡机器人建模与控制研究[D];北京工业大学;2011年
6 张永立;空间多级倒立摆非线性控制方法研究[D];大连理工大学;2011年
7 梁瑾;模糊粗糙单调数据挖掘算法及在污水处理中应用研究[D];华南理工大学;2011年
8 李志伟;偏序集上的蕴涵代数[D];首都师范大学;2002年
9 汤永川;关于不确定性推理理论与知识发现的研究[D];西南交通大学;2002年
10 张克勤;滑模变结构控制理论及其在倒立摆系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
5 黄阿敏;基于蕴涵算子族的模糊逻辑理论[D];浙江理工大学;2010年
6 刘琪;正态云模型模糊推理系统及其应用研究[D];郑州大学;2010年
7 姜辉;二级倒立摆控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 肖云博;板球系统的定位控制和轨迹跟踪[D];大连理工大学;2010年
9 王岱荣;空间多级倒立摆控制系统研究[D];大连理工大学;2010年
10 李玉山;基于反应釜的实时仿真控制平台设计与开发[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙骏,桂龙;基于最优控制的汽车主动悬架[J];安徽工学院学报;1996年04期
2 吴文进;葛锁良;;基于LQR最优调节器的二级倒立摆控制系统[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2007年02期
3 于秀芬,段海滨,龚华军;基于人工神经网络BP算法的倒立摆控制研究[J];兵工自动化;2003年03期
4 阮治明;;二级倒立摆系统的最佳控制[J];兵工自动化;2006年01期
5 贾荣丛;王划一;;双闭环模糊控制器在单级倒立摆系统中的应用[J];兵工自动化;2006年11期
6 蒋金哲;;单旋翼涵道风扇式无人直升机的钟摆现象与控制[J];兵工自动化;2007年05期
7 陈雯柏;吴小娟;湛力;;一级倒立摆系统摆上舞蹈控制[J];北京机械工业学院学报;2009年01期
8 杨亚炜,张明廉;三级倒立摆的数控稳定[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
9 杨亚炜,张明廉;倒立摆系统的运动模态分析[J];北京航空航天大学学报;2002年02期
10 吕欣,冯登国;背包问题的量子算法分析[J];北京航空航天大学学报;2004年11期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 张环宇;刘长有;;基于Matlab模糊控制工具箱的倒摆系统仿真[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
2 梁东武;李祖枢;晏刚;陈桂强;;小车二级摆摆起倒立控制器的参数模糊自校正[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张克勤;滑模变结构控制理论及其在倒立摆系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2 朱其新;网络控制系统的建模、分析与控制[D];南京航空航天大学;2003年
3 张著洪;人工免疫系统中智能优化及免疫网络算法理论与应用研究[D];重庆大学;2004年
4 樊卫华;网络控制系统的建模与控制[D];南京理工大学;2004年
5 何勇;基于自由权矩阵的时滞相关鲁棒稳定与镇定[D];中南大学;2004年
6 张先明;基于积分不等式方法的时滞相关鲁棒控制研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王岱荣;空间多级倒立摆控制系统研究[D];大连理工大学;2010年
2 张宁;直线倒立摆起摆与稳摆控制的优化与改进[D];大连理工大学;2010年
3 聂炜;基于RBF-ARX模型的LQR控制在倒立摆系统中的应用[D];中南大学;2011年
4 曾(土自);小车—二级摆摆起倒立的仿人智能控制研究[D];重庆大学;2001年
5 李志;模糊神经推理系统—ANFIS在散货船运力预测中的应用研究[D];大连海事大学;2000年
6 黄苑虹;倒立摆系统的稳定控制研究[D];广东工业大学;2002年
7 王红霞;二级倒立摆的稳定控制[D];西北工业大学;2002年
8 陈华龙;基于DSP的倒立摆控制系统研究[D];广东工业大学;2004年
9 王丽爱;研究思维进化计算的多峰优化性能及研究算法参数对效率的影响[D];太原理工大学;2004年
10 王勇;具有不确定延迟的网络控制系统的控制方法研究[D];南京理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李荣伟;李鑫;孙传开;张冬林;江振峰;;两轮自平衡小车的设计[J];常熟理工学院学报;2012年10期
2 李彬;戴怡;石秀敏;刘朝华;;扩充最小二乘法在数控机床伺服系统模型参数估计中的应用[J];机床与液压;2010年03期
3 孔凡国;刘锡林;钟廷志;;平面一级倒立摆的滑模控制研究[J];机械设计与制造;2011年03期
4 彭秀艳;胡忠辉;姜辉;;二级倒立摆状态反馈控制器设计优化方法[J];控制工程;2012年03期
5 刘震;祝晓才;罗成;胡德文;;基于Backstepping方法的全车液压主动悬挂最优控制设计[J];控制理论与应用;2008年01期
6 侯涛;牛宏侠;;平面一级倒立摆的双闭环模糊控制研究[J];兰州交通大学学报;2011年04期
7 段学超;仇原鹰;盛英;;平面二级倒立摆的圆周行走与镇定控制[J];自动化学报;2007年12期
8 应再恩;平雪良;陈鲁刚;;基于ADAMS和MATLAB的双回路PID控制倒立摆联合仿真[J];机械传动;2012年08期
9 侯涛;范多旺;杨剑锋;;基于T-S型的平面倒立摆双闭环模糊控制研究[J];控制工程;2012年05期
10 李晔;;特异性免疫的遗传算法在神经网络中的应用[J];机械工程与自动化;2012年05期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 赵明渊;分类问题的智能优化算法及其应用研究[D];电子科技大学;2011年
2 魏乐;基于非线性反推理论的锅炉—汽轮机单元协调控制[D];华北电力大学(河北);2009年
3 邢永忠;最小二乘支持向量机的若干问题与应用研究[D];南京理工大学;2009年
4 常彦伟;纵向参数多子群粒子群算法的研究与应用[D];中国矿业大学;2009年
5 韩旭明;若干改进的人工免疫算法及其在大气环境领域中的应用[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
2 刘锡林;平面倒立摆系统的智能控制及虚拟样机研究[D];五邑大学;2010年
3 王广瑞;倒立摆系统自适应神经网络学习算法的研究[D];西安工业大学;2011年
4 张力锴;主动悬架复合控制系统及其SOPC实现[D];广东工业大学;2011年
5 林娟;RNA二级结构预测的群智能优化算法研究[D];福建农林大学;2011年
6 田力勇;基于模糊神经网络的三级倒立摆稳定控制研究[D];燕山大学;2011年
7 何沙玮;基于不确定理论的干线客机概念设计阶段单机成本测算方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 姜俊;自适应脑机接口控制系统研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 李荣;汽车主动悬架系统的建模和自适应干扰抑制控制[D];燕山大学;2012年
10 路珺;独轮自平衡车设计方法研究[D];黑龙江大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张明廉,郝健康,何卫东,孙昌龄;拟人智能控制与三级倒立摆[J];航空学报;1995年06期
2 李洪兴;模糊控制的插值机理[J];中国科学E辑:技术科学;1998年03期
3 李洪兴;变论域自适应模糊控制器[J];中国科学E辑:技术科学;1999年01期
4 王国俊;模糊推理的全蕴涵三I算法[J];中国科学E辑:技术科学;1999年01期
5 李洪兴;模糊逻辑系统与前向式神经网络等价[J];中国科学E辑:技术科学;2000年02期
6 李洪兴,苗志宏,王加银;非线性系统的变论域稳定自适应模糊控制[J];中国科学E辑:技术科学;2002年02期
7 李洪兴;Fuzzy控制的本质与一类高精度Fuzzy控制器的设计[J];控制理论与应用;1997年06期
8 李洪兴;从模糊控制的数学本质看模糊逻辑的成功──关于“关于模糊逻辑似是而非的争论”的似是而非的介入[J];模糊系统与数学;1995年04期
9 张乃尧;典型模糊控制器的结构分析[J];模糊系统与数学;1997年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李英姿,林耀海;基于单片机实现的智能控制倒立摆[J];计算机应用研究;2000年08期
2 林红,夏淳;倒立摆的移动控制[J];苏州大学学报(自然科学版);2000年04期
3 崔平,翁正新;基于状态空间极点配置的倒立摆平衡控制[J];实验室研究与探索;2003年02期
4 林红,冯志华;基于LQG的弹性倒立摆动态稳定性控制[J];系统工程与电子技术;2003年12期
5 王永,孙颖娥,周烽;多级旋转式倒立摆的建模与分析[J];电机与控制学报;2004年03期
6 魏晓峰,姜长生;基于观测器的倒立摆变结构控制[J];盐城工学院学报(自然科学版);2005年02期
7 黄苑虹,梁慧冰;从倒立摆装置的控制策略看控制理论的发展和应用[J];广东工业大学学报;2001年03期
8 陈振锋,张鹏,蔡毓峰,丁莉芬;基于模糊控制技术的倒立摆控制[J];中国民航学院学报;2004年06期
9 欧阳淑丽,符秀辉;倒立摆装置及其稳定性控制的研究[J];沈阳化工学院学报;2003年03期
10 李丽娟,赵英凯,胡盛祥;自适应神经网络模糊控制在倒立摆中的应用[J];南京工业大学学报(自然科学版);2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴向杰;;直线一级倒立摆的频率响应分析[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年
2 周盛明;徐宇茹;邱立波;徐珂文;李廷军;;倒立摆模糊控制系统研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(上册)[C];2004年
3 张丽娟;涂亚庆;王保中;;小车-倒立摆系统数学模型[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
4 汤炳新;;网络环境下倒立摆的运动控制[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
5 李洪兴;王加银;;n级倒立摆系统建模[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第十一届年会论文选集[C];2002年
6 张滔;谢宗安;;基于前馈BP网的倒立摆控制[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
7 叶华文;彭森第;桂卫华;阳春华;;惯性轮倒立摆的时滞状态反馈镇定[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 胡叔旖;孙增圻;;二级倒立摆的基于规则的控制的研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
9 曾干文;;采用神经网络的倒立摆计算机学习控制[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
10 高强;王云亮;刘洪锦;张鹏;刘凉;;智能控制系统的应用研究——基于MATLAB的倒立摆模糊控制实现[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 本报实习记者 高 原;倒立摆实验让模糊控制理论走向精确[N];大众科技报;2003年
2 YMG记者 孟宪臣;烟企“智造”量产平衡车[N];烟台日报;2010年
3 本报实习记者 董毅然;地动仪复原难解许多谜团[N];北京科技报;2004年
4 记者 陈磊;我首次成功实现平面运动三级倒立摆[N];科技日报;2005年
5 赵婷;张衡地动仪有望重现于世[N];北京日报;2004年
6 本报记者 刘菁菁;机器人总动员[N];计算机世界;2008年
7 本报记者 刘莹 冯竞;让机器人像人一样跑起来[N];科技日报;2005年
8 记者 练玉春;全球首例“四级倒立摆实物系统控制”试验成功[N];光明日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 邹恩;混沌优化技术及其在模糊控制系统中的应用研究[D];中南大学;2005年
2 张晓宇;非线性系统智能自适应滑模控制及其应用研究[D];浙江大学;2006年
3 李传翘;机电对象的自适应模糊控制[D];华南理工大学;1997年
4 王光宏;Lorenz流形的数值分析[D];同济大学;2007年
5 余联庆;仿马四足机器人机构分析与步态研究[D];华中科技大学;2007年
6 俞志伟;双足机器人拟人步态规划与稳定性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 刘津甦;复杂环境中的人形机器人行走规划[D];中国科学技术大学;2010年
8 汤卿;仿人机器人设计及步行控制方法[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李恺;倒立摆伺服系统设计与实验研究[D];清华大学;2004年
2 饶崇林;倒立摆的H_∞控制方法研究及应用[D];武汉理工大学;2003年
3 陈华龙;基于DSP的倒立摆控制系统研究[D];广东工业大学;2004年
4 孟巧荣;倒立摆虚拟样机及控制系统的研究[D];太原理工大学;2004年
5 罗晓东;倒立摆网络实验系统的研究[D];南京理工大学;2004年
6 林光云;基于Web的倒立摆远程监控系统研究[D];浙江工业大学;2004年
7 王建;二级倒立摆的控制研究[D];大连理工大学;2001年
8 黄苑虹;倒立摆系统的稳定控制研究[D];广东工业大学;2002年
9 智立甫;基于MATLAB的智能控制系统仿真研究[D];河北农业大学;2004年
10 刘时鹏;MATLAB环境下直线单级倒立摆系统实时控制实验的研究与设计[D];重庆大学;2004年
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