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lqr控制和模糊控制三级倒立摆


lqr控制和模糊控制三级倒立摆_matlab

最优状态合成技术设计

  1. 利用最优控制器设计中得到的利用matlab计算出增益矩阵K

K=[-24.4949 268.8171 -409.6073 1020.9366 -36.4773 13.9474 -23.6236 161.8276]

  1. 利用K对三级倒立摆的8个状态变量进行合成,使其合成两个变量,即将合成综合变量E,合成综合变量变化率EC。

     利用矩阵X的2-范数构造融合函数

lqr控制和模糊控制三级倒立摆_模糊控制_02

  1. 将输入变量x进行降维处理后的E,EC:

三级倒立摆模糊控制器的设计

根据经过状态变量融合后的三级倒立摆系统的输入变量为2个,即E,EC,我们选择使用二维模糊控制器对系统进行控制,然后按照之前介绍的设计模糊控制器的主要步骤进行以下步骤:

(1)确定模糊子集,选择隶属函数。对于输入变量E、EC,输出变量Y选择论域范围均为[-6,6]。每个变量的论域分为7个模糊子集,分别表示为NL,NM,NS,ZE,PS,PM,PL,依次表示“负大”,“负中”,“负小”,“零”,“正大”,“正中”,“正小”这七个语言值。隶属函数均选择“三角形”的隶属函数,并且论域上均作等距划分

(2)制定模糊规则。根据输入输出论域的模糊语言变量的划分,设计模糊规则如表。

模糊规则表


    EC    E



NL



NM



NS



ZE



PS



PM



PL



NL



NL



NL



NM



NM



NS



NS



ZE



NM



NL



NM



NM



NS



NS



ZE



PS



NS



NM



NM



NS



NS



ZE



PS



PS



ZE



NM



NS



NS



ZE



PS



PS



PM



PS



NS



NS



ZE



PS



PS



PM



PM



PM



NS



ZE



PS



PS



PM



PM



PL



PL



ZE



PS



PS



PM



PM



PL



PL


(3)模糊推理。常见的模糊推理有采用Mamdani型

(4) 清晰化 采用重心法

 (5)量化因子和比例因子的选取

经反复调节量化因子 , ,比例因子

lqr控制和模糊控制三级倒立摆_lqr控制_03

lqr控制和模糊控制三级倒立摆_matlab_04



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