二级倒立摆在常规滑模变结构控制实验中的应用

摘要：

二级倒立摆是一个高度非线性系统,具有强耦合和快速性的特点,必须采用有效的非线性系统的控制方法才可使其稳定在平衡位置.随着智能控制的发展,大多数研究人员和学者将变结构在倒立摆控制系统中的应用,作了大量的理论研究以及仿真实验,为实际应用作了铺垫.但是仿真实验在实际应用过程存在着较强的限制性,其表现为控制器结构越复杂,仿真结果与实际应用结果的差距越大,在实际应用过程中由于各种干扰因素较多且环境条件复杂,有的控制策略甚至无法实现预期的实时控制效果,本文在对直线二级倒立摆进行模型分析建立基础上,通过常规滑模控制理论,设计了常值和比例2种非线性控制器,采用MATLAB仿真平台分别对这2种控制器算法进行了仿真研究,并进一步指出了这2种控制策略在倒立摆控制系统中实际应用过程实施的可行性.研究结果表明,2种控制器仿真均能实现对二级倒立摆的控制,但常值切换控制仿真结果具有强烈的抖振,该策略在实时控制中会对设备造成较大的损害,不宜选择；比例切换控制具有良好的削弱抖振能力,在实时控制中可以选择.

关键词：变结构控制、二级倒立摆、滑动模态

所属期刊栏目：28

分类号：TP273;TP319:TQ02;TP391.9(自动化技术及设备)

资助基金：山西省高校重点学科建设重点资助项目资助20091029

在线出版日期：2012-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：891-894