抽象性
文章提供双反转钟表系统表示,该表表表成调响应顶部而不是底部的frque应用,因为大多数研究人员控制基于下部或基数的双反转钟表实现此目标时,我们设计了动态拉格朗格概念化双反转钟头和状态反馈表示法,以简单凸多态变换为基础最后,我们使用模糊状态反馈法线性数学非线性模型并开发模糊控制器 ,高能力简化非线性系统以降低误差率并提高精度虚拟构思倒转钟中,我们使用MATLAB软件模拟系统运动关于非线性系统,我们发现状态反馈模糊控制法整体模拟结果显示,模糊状态反馈模型高效灵活,可按不同姿势修改
开工导 言
双钟由两个单钟组成 仿取非线性不稳定动态系统一号-5..显示非线性混乱运动的完美模型与前系统不同,简单钟表不象双钟表那样复杂先进,尽管它简单结构不稳定常用于实验研究6-8..双钟或下作用系统比激活者多接点,控制问题令研究者极感兴趣,因为高可应用性机器人
已知模型之一是二轮推车九九-12..由直线移动推车、轮转倒曲盘环绕推车质量中心并环绕第倒转曲盘群集中心组成实现理想均衡状态Neuser和Val13尝试通过应用非线性二次调节器控制系统博格丹诺夫九九并测试线性二次调节器、神经网络和Ricati方程之间的组合,以达到该模型的整体稳定性关键偏差在于大量复杂计算关于双点起重机模型,系统由附在钩子上的有效载荷组成双钟表系统加起重机的组合变得有趣 因为它高实用性和行业应用性提供更多细节说明模型功能,Chen等[14介绍双片起重机动态并提议时间最优轨迹规划方法以实现控制目标Muhammad等[15并注重使用线性矩阵不平等法稳定双片起重机最终模拟结果证明高效果控制器加法尔等[16并使用此系统并改进振荡控制除此以外,Wu等Yang等[17,18号开发自适应输出反馈控制器以避免系统不稳定和干扰
稳定Furuta双钟表是高推荐例子之一 研究双钟表系统配有两个钟头和旋转臂伊斯梅尔和刘19号描述一种新的最优控制技术 摇动Furuta双钟模型
从另一点看,双反转钟系统表示典型的一组低动机械系统用于控制理论,其中包括编造不稳定混乱系统模型,方法包括编程运动方程、设计非线性系统稳定控制器并建立数值稳定状态模拟以显示系统良好稳定性
Slavka和Anna20码simlink块库MATLAB软件迪米西21号并设置极定位线性二次调节法 实现满意稳定张和张22号并建模LQR自调整技术 以保持对平面DIP的控制monysis23号并注重保持DIP右平衡位置,先使用线性二次调节器和Laguerre函数
其它研究者24码-26处理向垂直位置跳动DIP时创建系统模拟原型并努力维护垂直点
自DIP非线性模型高非线性应用测试新控制方法以来,使用不同的非线性智能方法控制它Al-Hadithi等[27号举例说,通过使用一个新的最优模糊控制器帮助稳定DIP路林28码提议新方法以滑动模式控制器为基础消除聊天生成现象Yang等[29并使用自适应后步法和模糊逻辑系统组成模糊逻辑系统容错控制器稳定轮式系统
状态反馈模糊法被视为以适当方式解释非线性系统动态行为的最有效工具方法新颖性和效率表现为与下列因素相关:动态响应、复杂程度算法、检测器数和执行成本
多数对双钟表系统感兴趣的研究者使用算法控制系统,同时对双钟表应用叉法通过对第二钟表比对第一曲表稳定模型对研究者来说仍然是个谜归根结底,在本研究中,我们的目标是克服这种挑战,同时利用状态反馈模糊理论控制右立位置的DIP第二部分介绍基于拉格朗江方法的DIP数学配方,用图形建模演示,根植虚拟现实和MATLAB软件,如第三部分所示第四部分概述使用MATLAB/Siminglink的状态反馈模糊技术模拟结果,第五和最后部分总结本研究所有重要结果和观点
二叉系统建模
本节的目的是判定系统运动方程并建立DIP图形模型事实事实,拉格朗江优先计算后用MATLAB软件绘制系统
图一号说明双倒钟系统概念化曾为托克F级上半双反转分局应用,两个分局重力中心都偏差
表2一号显示技术参数使用此系统
2.1.DIP数学建模
Lagrangian机械系统因动能与潜在能之差而提取Lagrangian使用欧拉-Lagrane生成DIP系统方程,如下文所示
系统动能
系统的潜在能量
Lagrangian提供
按照拉格朗江配方,全动态模式DIP系统由 带
注解.我们将考虑 并 .
显示动态模型5)和(b)7非线性状态-空间表示可采取下列形式:
双反转钟模型可用非线性状态空间表
非线性表示DIP可表示 ,去哪儿
3级初始不均匀位置
关于连续系统10最复杂的任务是实现平衡点稳定因此,我们需要选择方便初始位置实施控制器,使系统从不稳定平衡位置向稳定位置移动
图解2Lyapunov方法用于检查平衡点稳定运动与DIP系统运动相协调,同时侧重于正标函数
通过解释,连续标量函数 0原创并阳性
自潜在能量3)是一个正连续标量函数,我们视之为Lyapunov函数
基于Lyapunov方法 初始不稳定均衡定位由
正因如此
4级MATLAB软件虚拟实战
视觉表示双反转钟头运动是设计开发所高度需要的表示器不仅用于规范系统自由度,还关键取用方便控制器创建MATLAB模型虚拟原型需要使用V-Realm构建模型图和MATLAB/Siminglink动画
图3捕捉生成模型运动双反转钟盘对模型顶部应用时旋转,导致分块向左移动和向右移动
5级状态反馈模糊问题设计控制器设计
5.1.DIP状态反馈模糊问题配制
模糊控制系统按所谓的模糊规则运行,即推理语句、模糊集、逻辑和推理这些规则对描述精密控件模型和连接模糊控制器输入输出变量极为有用最著名的模糊规则类型是Mamdani和T-S(状态反馈)。
事实显示状态反馈模糊模型精确表示使用模糊if-th规则的非线性系统状态反馈模糊模型提供简单高效方法补充非线性控制策略并降低系统复杂性,以优化模拟结果出错率并使用数学非线性模型
本文更关注状态反馈模糊方法成员状态反馈模糊函数按下列条件设置: 去哪儿 位置参数 e输入变量一般来说,从理论上定义这些变量为连续或离散,但从实用性看,只有连续变量最可行,因为所有模糊控制器和模型都使用数字计算机应用
最小值和最大值 并 ,苏市市
成员函数 并 分配的每个变量描述如下:
状态反馈模糊模型加权函数
全球状态反馈模糊模型 子系统建立
┮
Lemma126))连续时间非强制标称系统等值(1)矩阵存在 中位数 (2) 系统稳定 系统混乱 满足 性能表现
5.2状态反馈模糊控制器设计
评估前矩阵对双倒转阵列系统每一T-S模型线性子系统并计非线性系统参数10)提供 ,并 并假设对 可控制可观察,开发稳定状态反馈模糊控制器设计是可行的
T-S控制器设计基础是建立反馈增益 线性对 满足以下稳定定理
定理一考虑闭路模糊系统17并标标 ;系统异步稳定 性能显示 万一有对称矩阵 d矩阵 等式LMIs持有 去哪儿 增益矩阵由 .
前后相乘28码)通过 并应用变量变化 并 ,获取不平等性19号)完全证明
表示稳定研究设计技术T-S模糊输出控制器开发系统,我们应该设计反馈增益 线性子模型如下:
MATLAB/Simmlink应用模拟状态反馈模糊控制器性能图4显示块图dIP系统
6级数值模拟
本节通过实施状态反馈模糊模型模拟双逆时钟效果和平衡
6.1.结果
验证DIP系统建议状态反馈模糊模型时,通过Siminglink实施模拟,图中显示4.结果表明,双倒转分局可平坦姿势平衡,而不论是否有图中显示的扰动或无扰动5并6.DIP系统化为Matlab/Simmlink非线性动态配方10)线性子系统也在Simlink中表示,该子系统取自方程线性模型数据,如C节所说明5.
6.1.1.讨论
状态反馈模糊控制器有效性通过模拟MATLAB软件双重倒转分局验证
图中提及5并九九选择状态反馈模糊模型拉起系统平衡点7控制器应用扰动提升系统到平衡点
归根结底,状态反馈模糊模型选择不扰动不仅能保证快速响应,而且能提供控制DIP系统精度
7结论
本文介绍非线性动态模型双反转钟DIP系统建模基于两个表示式:数学表示式应用Lagrangian方法并同时用虚拟现实图解绘制MATLAB/Siminglink系统以检查双转钟运动非线性模型开发后,状态反馈模糊模型建立后,实现系统良好稳定最后,结果显示这种方法的有效性未来工程中,我们的目标是在倒置钟中增加两个钟表,以便增加钟数直到实现控制N级时钟分布均衡
八点八分约束
系统的主要限制是非线性,由系统多臂整合产生并受状态反馈模糊法控制
数据可用性
可分享本研究所涉及的材料和数据个人索取更多研究资料的请求可寄送相关作者
披露
这项研究由摩洛哥Sidi Mohammed Ben Abdellah大学工程系统应用实验室应用学院进行。
利益冲突
作者声明他们没有利益冲突