基于粒度计算的二级倒立摆模糊控制策略

摘要

二级倒立摆系统是一个多变量、非线性、不稳定的快速系统,在对其进行传统的模糊控制时,由于多变量输入而容易造成'规则爆炸'.为解决这一问题,提出了基于粒度计算的二级倒立摆模糊控制策略.根据粒度空间结构,将误差相空间划分为不同的粒元,从而构成粗粒度层和细粒度层,在不同的粒度层设计不同的控制策略,即在粗粒度层次上采用模糊控制实现系统的鲁棒性;在细粒度层次上采用PID(Proportion-Integral-Derivative)控制对系统进行进一步微调,逐步求精,最终获得理想的控制性能.实验证明:该控制策略不仅可以解决模糊控制规则呈指数爆炸的问题,而且还可以兼顾倒立摆系统的快速性和准确性指标.