基于自适应模糊PID的二级倒立摆控制方法

作     者：常昊天 李小兵 钟伟杰 CHANG Hao-tian;LI Xiao-bing;ZHONG Wei-jie

作者机构：空军工程大学研究生院西安710051 空军工程大学防空反导学院西安710051 

出 版 物：《火力与指挥控制》 (Fire Control & Command Control)

年 卷 期：2022年第47卷第2期

页      面：108-113页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主　　题：二级倒立摆 模糊 PID 控制 自适应控制 抗干扰 

摘      要：为了提高平面二级倒立摆模型控制过程的动态、静态性能及对控制器参数的自适应整定能力和抗干扰能力,提出一种将PID控制与模糊控制相结合的自适应控制算法。应用拉格朗日方程建立平面二级倒立摆数学模型。根据实际经验确定模糊隶属度函数并建立模糊规则表。通过计算误差和误差变化率设计自适应模糊PID控制器。为设计的控制器建立仿真模型,并与PID、模糊、LQR等控制方法对比实验性能。仿真结果表明:建立的自适应模糊PID控制器的超调量、调节时间更小,上、下摆角及位移的摆动幅度低,控制精度更高,且系统抗噪能力强,鲁棒性良好。验证了所提方法的理论正确性和控制算法的有效性。