| 【中文题名】 | 多种多级倒立摆系统控制和仿真环境的研究 |
| 【英文题名】 | Research on Control and Dummy Environment of Pendulum System |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-5-13 |
| 【中关键词】 | 倒立摆,模糊控制,神经网络控制,OpenGL,ActiveX控件, |
| 【英关键词】 | Pendulum,Fuzzy Control,Nerve Net Control,OpenGL,ActiveX Controller, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>自动控制理论>> |
| 【论文摘要】 |
倒立摆系统是非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统。在控制过程中，它能有效地反映诸如可镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等许多控制中的关键问题，是检验各种控制理论的理想模型。
本文首先介绍了一、二、三级倒立摆的结构以及数学模型，分析了其可控性、可观性。基于信息融合的思想设计了一、二、三级倒立摆的模糊控制器，并且设计了三种倒立摆的BP神经网络控制器。为实现倒立摆网络实验室，采用OpenGL建立了一、二、三级倒立摆三维立体虚拟环境，使用ALT制作了用于网络的OPENGL动画播放的ActiveX控件，通过VC调用Matlab引擎解决了实验中大量的计算问题，用VB制作了Internet Explorer自动下载的一级倒立摆模糊控制实验控件。并且使用MFC开发了用于倒立摆智能实验室的应用软件，软件具有友好的用户界面，生动的OPENGL动画演示，用户可以方便的通过软件调用MATALB进行计算。 |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
8-11 |
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1．1 倒立摆系统研究的科学意义和应用前景 |
8 |
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1．2 国内外的研究现状及其分析 |
8-9 |
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1．3 建立倒立摆系统网上实验室的意义 |
9 |
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1．4 课题研究的目的和任务 |
9-10 |
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1．5 本章小结 |
10-11 |
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第二章 倒立摆系统的基本原理 |
11-20 |
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2．1 一级倒立摆系统的数学模型的建立 |
11 |
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2．2 二级倒立摆系统的数学模型的建立 |
11-15 |
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2．2．1 二级倒立摆系统的结构 |
11-12 |
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2．2．2 二级倒立摆的数学模型 |
12-15 |
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2．3 三级倒立摆系统的数学模型的建立 |
15-18 |
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2．3．1 三级倒立摆系统的结构 |
15 |
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2．3．2 数学模型实测参数 |
15-16 |
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2．3．3 数学模型推导 |
16-18 |
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2．4 课题研究的目标分析 |
18-19 |
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2．4．1 倒立摆系统控制方法的研究 |
18 |
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2．4．2 倒立摆系统网上仿真实验室的建立 |
18-19 |
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2．5 课题研究的难点分析与研究思路 |
19-20 |
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第三章 倒立摆的模糊控制 |
20-62 |
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3．1 一级倒立摆的模糊控制 |
20-33 |
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3．1．1 一级倒立摆系统的线性化 |
20-21 |
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3．1．2 一级倒立摆系统的性能分析 |
21-24 |
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3．1．3 线性化的一级倒立摆系统的模糊控制 |
24-31 |
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3．1．4 非线性的倒立摆系统的模糊控制 |
31-33 |
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3．2 二级倒立摆的模糊控制 |
33-48 |
|
3．2．1 二级倒立摆系统的线性化 |
33-36 |
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3．2．2 二级倒立摆系统的性能分析 |
36-37 |
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3．2．3 非线性二级倒立摆系统的matlab仿真 |
37-44 |
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3．2．4 二级倒立摆非线性系统的模糊控制 |
44-46 |
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3．2．5 非线性二级倒立摆模糊控制的改进 |
46-48 |
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3．3 三级倒立摆的模糊控制 |
48-57 |
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3．3．1 三级倒立摆系统的线性化 |
48-51 |
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3．3．2 三级倒立摆系统的性能分析 |
51-52 |
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3．3．3 非线性三级倒立摆的系统matlab仿真 |
52-55 |
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3．3．4 三级倒立摆非线性系统的模糊控制 |
55-57 |
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3．4 倒立摆系统增益自适应调整的模糊控制 |
57-62 |
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第四章 倒立摆的神经网络控制 |
62-72 |
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4．1 神经网络 |
62-65 |
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4．2 matlab神经网络工具箱 |
65-66 |
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4．3 一级倒立摆的神经网络控制 |
66-68 |
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4．4 二级倒立摆的神经网络控制 |
68-70 |
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4．5 三级倒立摆的神经网络控制 |
70-72 |
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第五章 倒立摆网络虚拟实验室 |
72-95 |
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5．1 一级倒立摆模糊控制实验室的网络虚拟实现 |
72-85 |
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5．1．1 Activex控件概述 |
72-73 |
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5．1．2 Activex控件在网络编程中的应用 |
73-74 |
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5．1．3 倒立摆系统OpenGL动画控件的制作 |
74-75 |
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5．1．4 倒立摆系统控制算法以及交互页面的控件制作 |
75-81 |
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5．1．5 用Internet Explorer自动下载ActiveX控件 |
81-85 |
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5．2 一、二、三级倒立摆智能控制实验室的建立 |
85-95 |
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5．2．1 在VC中调用Matlab计算引擎 |
85-86 |
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5．2．2 OpenGL概述 |
86-87 |
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5．2．3 在VC环境中开发系统OpenGL动画 |
87-90 |
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5．2．4 倒立摆系统动画的程序实现 |
90-95 |
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第六章 总结与展望 |
95-96 |
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一． 论文主要贡献 |
95 |
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二． 对进一步工作的展望 |
95-96 |
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致谢 |
96-97 |
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攻读硕士学位期间的研究成果 |
97-98 |
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参考文献 |
98 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386704 |
