基于物理模型的拟人智能控制理论研究
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 杨亚炜[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 博士 |
| 年度 | 1999 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 智能控制;智能搜索;三级倒为立摆;运动模态;模糊推理;模糊系统 |
| 摘要 | 智能控制是多种学科的交叉学科,以自动控制为基础,人工智能和自动控制相结合为主要标志,是自动控制发展的新阶段.倒立摆系统是一个典型的非线性、强耦合、快速运动的自然不稳定系统.用单电机控制稳定三级倒立摆被认为是对人类控制能力的严峻挑战,各国专家学者在这一领域进行了长期不懈的研究探索.该论文研究如何应用基于物理模型的拟人智能控制思想,通过计算机有效地控制倒立摆系统.着重探索用单电机稳定三级倒立摆的控制机理.首先综述智能控制理论的基本内容、智能控制的发展历史及现状.介绍知智能控制理论体系结构、拟人智能控制的基本思想以及归约方法.基于物理模型在于强调不依靠传统意义上的精确数学模型.提出物理系统能控性分析的初步思想,并基于模糊度量空间提出定性推理系统模糊稳定性的概念.其次论述倒立摆系统控制研究的现状,阐明拟人智能控制思想应用于倒立摆系统控制的基本思路和方法.用拟人智能控制思想分析实际系统得到一系列定性控制律.通过在控制律中引入智能阻尼项有效地抑制了三级倒立摆的长周期漂移现象.进而以三级倒立摆实验为背景提出智能黄金搜索方法,将定性控制律转化为定量控制律,从而控制实际系统.将上述分析结果和具体操作方法应用于控制倒立摆系统.利用数控方式实现了以下结果:(1)在水平导轨和倾斜导轨上,用单电机控制稳定了三级倒立摆系统,且成功实验了两种不同摆杆结构的三级倒立摆系统;(2)在线控制单电机三级倒立摆系统沿水平和倾斜导轨自由行走;(3)发现并深入研究了倒立摆系统在受控稳定状态下多种不同的运动模态,并可在线调节改变单倒立摆、二级倒立摆和三级倒立摆系统在受控稳定状态下的运动模态;(4)还可以控制二级倒立摆在大角度倾斜导轨处自由行走,发现了控制二级倒立摆稳定的超轴现象并提出稳定超轴定律.此外,还研究了模糊推理系统的逼近性质,提出n元T模概念,并利用模糊基函数统一表示了几种常见的模糊推理系统,给出由有界积和强制积生成的模糊揄系统的几个逼近性质.提出动态调节隶属函数区间分化以改善模糊系统控制精度的具体方法,并对具体模糊系统实例作了仿真分析.最后提出以倒立摆系统为背景建立智能仿真环境,以便融合各种智能控制方法使拟人智能控制思想得到发展与完善,形成自己的理论体系. |
影响因子：
dc:title:基于物理模型的拟人智能控制理论研究
dc:creator:杨亚炜
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.1999.
dc:identifier:DOI：
dc: identifier:ISBN:
