《倒立摆模糊控制系统设计》-毕业设计(论文).doc

精品 精品 本科毕业设计论文 题 目 倒立摆模糊控制系统设计 专业名称 自动化 学生姓名 指导教师 毕业时间 2012-06 精品 设计论文 设计 论文 一、题目 倒立摆模糊控制系统设计 二、指导思想和目的要求 通过毕业设计，使学生对所学自动控制原理、现代控制原理、控制系统仿真、电子技术等的基本理论和基本知识加深理解和应用；培养学生设计计算、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等基本事件能力以及外文资料的阅读和翻译技能；掌握倒立摆模糊控制系统设计的方法和步骤，培养创新意识，增强动手能力，为今后的工作打下一定的理论和实践基础。 要求认真复习有关基础理论和技术知识，认真对待每一个设计环节，全身心投入，认真查阅资料，仔细分析被控对象的工作原理、特性和控制要求，按计划完成毕业设计各阶段的任务，重视理论联系实际，写好毕业论文。 三、主要技术指标 假设倒立摆系统的参数： 摆杆质量：， 摆杆长度：， 小车摩察系数：， 小车质量：， 转动惯量：， 重力加速度： 设计系统满足以下要求： 调节时间： 超调量： 四、进度和要求 1、搜集中、英文资料，完成相关英文文献的翻译工作，明确本课题的国内外研究现状及研究意义； （第1、2周） 精品 2、完成总体设计方案的论证并撰写开题报告； （第3、4周） 3、理论推导被控对象的数学模型； （第5、6周） 4、分析未加校正一级倒立摆控制系统性能； （第7、8周） 5、选用模糊控制方案设计满足性能指标要求的控制系统； （第9-11周） 6、整理资料撰写毕业论文； （1）初稿 ； （第12、13周） （2）二稿 ； （第14周） 7、准备答辩和答辩。 （第15、16周） 五、主要参考书及参考资料 [1] 胡寿松.自动控制原理.科学出版社,2008(6) [2] 卢京潮.自动控制原理.西北工业大学出版社，2010(6) [3] 席爱民.模糊控制技术.西安电子科技大学出版社,2008(6) [4] 薛定宇,陈阳泉.系统仿真技术与应用.清华大学出版社,2004(4) [5] 李廷军.模糊控制在倒立摆控制系统中的应用.中国期刊报, 2002 [6] 王正林.MATLAB/Simulink与控制系统仿真.电子工业出版社,2009(7) [7] 石辛民,郝整清.模糊控制及其MATLAB仿真.清华大学出版社,北京交通大学出版社,2008(3) 学生 田琨 指导教师 王敏、张科 系主任 __魏生民__ 精品 摘 要 倒立摆系统是研究控制理论的一种典型的实验装置，广泛应用于控制理论研究，航空航天控制等领域，其控制研究对于自动化控制领域具有重要的价值。然而，倒立摆系统是一个多变量、非线性、自然不稳定系统。本文应用模糊控制策略对其进行控制研究。主要的内容如下： 1. 介绍一级倒立摆的研究背景和一级倒立摆的控制方法。 2. 根据牛顿力学定律，建立一级倒立摆的数学模型，研究一级倒立摆系统在平衡点附近的稳定性既可控性。 3. 通过一级倒立摆的特性和倒立摆的输入输出关系，采用基于一级倒立摆的模糊推理器设计控制一级倒立摆，给出仿真试验结果。 4. 在仿真试验的基础上，对获得的控制系统输出图进行了性能分析。 Ke主要影响系统的稳态误差，Kec影响系统的超调和调节时间，Ku对系统整体都有影响。当三个值达到最佳时，系统的稳定性也将达到最佳状态。 模糊控制器能很好的控制倒立摆的运行，达到控制目标。在系统中，模糊控制器可以迅速使倒立摆恢复到原来的平衡状态；改变倒立摆的参数后，模糊控制器也能在初始阶段出现振荡，而后达到了控制目标，控制性能表现出良好的适应性。 关键词：一阶倒立摆，数学模型，模糊控制，MATLAB仿真 ABSTRACT Inverted pendulum control system is to study the theory of a typical experimental device, widely