基于专家系统的变步长一步预测控制与应用

摘要

该文针对欠驱动机构的非线性、强耦合、多变量和自不稳定的特点,在预测控制理论的基础上提出了基于专家系统的变步长一步预测控制方法,并将其应用于二级倒立摆系统及三级倒立摆系统的稳定控制当中.该文主要研究和开展了如下的工作:1对倒立摆系统的稳定控制方法及预测控制方法进行了综述,针对诸如倒立摆系统的一类欠驱动系统定义了新的性能优化指标,分析了预测步长对控制的影响,提出了基于专家系统的变步长一步预测控制方法.2将变步长一步预测控制方法应用于二级倒立摆系统的稳定控制以及二级倒立摆系统的摆起与稳定控制当中，设计了二级倒立摆系统的稳定控制器及二级倒立摆系统的摆起与稳定控制器,并通过仿真实验验证了该方法的有效性和鲁棒性.3将变步长一步预测控制方法应用于三级倒立摆系统的稳定控制当中,设计了三级倒立摆系统的稳定控制器,并通过仿真实验验证了该方法的有效性和鲁棒性.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2倒立摆系统稳定控制研究现状

1.3预测控制研究概况

1.3.1预测控制的早期研究

1.3.2现代预测控制及研究动向

1.4本文研究内容和章节安排

第二章基于专家系统的变步长一步预测控制

2.1预测控制的基本原理

2.1.1预测模型

2.1.2滚动优化

2.1.3反馈校正

2.2专家系统理论

2.3基于专家系统的变步长一步预测控制

2.4小结

第三章二级倒立摆的稳定控制

3.1引言

3.2数学模型

3.3二级倒立摆稳定控制

3.3.1基于专家系统的变步长一步预测控制器

3.3.2仿真试验

3.4二级倒立摆摆起稳定控制

3.4.1基于专家系统的变步长一步预测控制器

3.4.2仿真试验

3.5小结

第四章三级倒立摆的稳定控制

4.1引言

4.2数学模型

4.3三级倒立摆稳定控制

4.3.1基于专家系统的变步长一步预测控制器

4.3.2仿真试验

4.4小结

第五章结论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢