1、 1 摘要 本文讨论基于鲁棒性设计的一阶倒立摆双闭环控制问题。以摆角为内环.以 小车位置为外环利用鲁棒孔子系统理论进行模糊控制器设计及参数整定， 使控制 系统对于确定系统参数的变化具有较强的鲁棒性。 倒立摆系统的高阶次、 不稳定、 多变量、 非线性和强耦合等特性使得许多现代控制理论的研究人员一直将它视为 研究对象。论文首先介绍了模糊系统的理论基础，和模糊控制器的分析和设计， 充分的理解了倒立摆智能控制系统研究与设计所需要的理论知识。 然后通过对倒 立摆系统的分析建模，采用模糊推理系统，设计相应的模糊控制器，对倒立摆进 行控制，最后将控制过程在 MATLAB 上加以仿真。在 MATLAB 仿真中
2、，应用 模糊逻辑工具箱来设计模糊逻辑控制器，然后通过 Simulink 来建立模糊系统， 最后得到仿真结果。 关键词：倒立摆，模糊控制，双闭环模糊控制器，MATLAB 仿真。 2 ABSTRACT This article discusses the question of inverted pendulum double loop control that based on robust design. Take the pivot angle as the inner ring , the car position as the outer ring, Carries on the fuz
3、zy controller design and the parameter installation by use robust control system theory, enable the control system to have strong robustness that determine changes in system parameters. As the inverted pendulum system is unstable,multivariable, nonlinear and strongly coupling and so on, many modern
4、control theory researchers regard it as the object of study. The thesis introduced the Fuzzy systems theory ,the analysis and design of fuzzy controller , understand the theory knowledge that needed in study of intelligent control system of inverted pendulum . Then use fuzzy inference system and des
5、ign corresponding fuzzy controller to control Inverted pendulum by making model of analysis of the inverted pndulum system.Finally,simulate the control processing in MATLAB.The simulation in MATLAB,design Fuzzy logic controller by applicating fuzzy logic toolbox,then set up fuzzy systems by use Simu
6、link and at last obtained simulation results. Key word: Inverted pendulum, fuzzy control, double closed loop fuzzy controller, MATLAB simulation. 3 目录 第一章第一章 绪论绪论 4 4 1.11.1 倒立摆系统稳定性研究倒立摆系统稳定性研究 4 4 1.1.1 1.1.1 倒立摆系统稳定性研究的意义倒立摆系统稳定性研究的意义 4 4 1.1.2 1.1.2 倒立摆研究的发展状况倒立摆研究的发展状况 5 5 1 12 2 模糊控制的研究现状模糊控制的研究现状 6 6 1 12 21 1 模糊控制理论的产生模糊控制理论的产生 6 6 1 12 22 2 模糊控制的数学基础模糊控制的数学基础 7 7 1 12 23 3 模糊控制的研究现状模糊控制的研究现状 8 8 1 12 24 4 模糊控制理论的发展前景模糊控制理论的发展前景 9 9 1 1
