模糊滑模控制在跷跷板系统中的应用研究
表1 模糊控制规则表
表中所有的控制规则是根据满足 这个达到滑模的充要条件所设计的[8],所以设计的模糊滑模控制系统是稳定的。
4 仿真研究
定义S , , 其论域分别为
, , ,模糊化变量均选择正态分布隶属函数。
(1)式中取 。仿真结果如图2~5所示。
图2 小车位置随时间变化曲线
图3 杠杆角度随时间变化曲线
图4 切换函数对时间变化曲线
图5 控制律随时间变化曲线
由以上仿真结果可以看出,利用本文方案设计的控制器大大加快了系统的响应速度,且能有效地减小系统的最大偏差,系统的抖振现象也基本可以消除。
5结论
本文介绍了跷跷板系统的工作原理,建立了跷跷板系统的数学模型。针对常规滑模控制中存在的抖振现象,将模糊滑模控制方法引入跷跷板控制系统中,通过仿真可以看出,将模糊滑模控制应用于具有强耦合、非线性特性的跷跷板系统是切实可行的,而且使用滑模模糊控制算法设计出来的控制器具有很强的鲁棒性。
参考文献
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