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1、據Nyquist曲線或Bode圖設計控制器從而使閉環系統滿足設計者對于頻域性能的要求?；诜抡娼Y果的分析與研究，兩種方法的設計結果均滿足了系統的設計要求，即：擺桿穩定時間小于秒；穩態時擺桿與垂直方向的夾角變化小于弧度。但是兩種方法都只能對擺桿的角度加以控制，因為經典控制理論的研究對象主要是單輸入單輸出系統，不能對小車位置加以控制。致謝在此，我首先要衷心地感謝我的導師孫昌躍老師，本文的研究工作從選題到最后完成都受到了孫老師的精心指導和悉心關懷，給我提出了許多極具價值的建議。三個多月來，孫老師在學術上給予了我極大的幫助，嚴格要求，每周定期開會，讓我們在一起討論研究課題，相互交流，相互學習，為我們提供了一個良好的學習環境，使我的理論水平和研究問題的能力上都得到了很大的提高。孫老師嚴謹認真、實事求是的學術作風和誠懇待人。

2、()()()numdencontrollerXsFsdencontrollerdenknumcontrollernum=+其中，numcontroller和dencontroller分別為控制器的分子和分母。小車位置響應曲線如下所示：圖－小車位置響應曲線如圖－所示，小車向反方向運動并最終穩定在大約－米處。第五章論文總結本文所設計的單軸倒立擺控制系統運用了經典控制理論中的根軌跡法和頻率響應法。經典控制理論的研究對象主要是單輸入單輸出的系統，設計涉及了系統數學模型的推導、根軌跡法設計控制器，以及頻率響應法設計控制器。根軌跡法通過研究系統開環傳遞函數的零極點，設計控制器從而將閉環系統的傳遞函數極點設計在希望的位置上，從而滿足了設計者對于系統閉環穩態性能和瞬態性能的要求。頻率響應法通過研究系統開環傳遞函數的頻域響應，根。

3、(numcontroller,num))；t=::；imulse(numc,denc,t)imre(i)=sig；endre(:)；lot(re,im,'')holdoffreturn引入一個位于原點處的極點后，根軌跡繪制程序如下：M=；m=；b=；i=；g=；l=；q=(M+m)*(i+m*l^)(m*l)^；%simlifiesinutnum=[m*lq]；den=[b*(i+m*l^)q(M+m)*m*g*lqb*m*g*lq]；=；dentem=[]；num=num；den=conv(den,dentem)；rlocus(num,den)sigrid()axis([])又引入一個極點和兩個零點后系統根軌跡的繪圖程序，其中，K是控制器的增益，系統在該增益對應的極點為oles，selected_oint是你。

4、lot(,,)clnum=conv(num,denc)；tem=k*conv(numc,num)；tem=conv(denc,den)；clden=olyadd(tem,tem)；imulse(clnum,clden)繪出小車位移曲線的m程序如下：M=；m=；b=；i=；g=；l=；q=(M+m)*(i+m*l^)(m*l)^；num=[m*lq]den=[b*(i+m*l^)q(M+m)*m*g*lqb*m*g*lq]num=[(i+m*l^)qm*g*lq]；den=den；k=；numcontroller=conv([],[])；dencontroller=[]；numc=conv(numx,dencontroller)；denc=olyadd(conv(dencontroller,den),k*conv。

5、tingchontinuousslaneroot%locusorolezeromaLinesofconstantsigmaaredrawnin%TobeusedwithSGRIDifsigma,zeta,andWnrequirementsarerequired%simultaneouslyCanalsobeusedbyitselferror(nargchk(,,nargin))；holdon%Plotsigmalinelimits=axis；mx=limits(,)；mn=limits(,)；stz=abs(mx)+abs(mn)；st=stz；im=mn:st:mx；lim=length(im)；fori=:yquist圖和脈沖響應曲線的Matlab程序如下，該程序是一個通用的程序，只要輸入控制器的分子、分母。

6、選擇的位于根軌跡上的點，所以這些參數都顯示在Matlab命令窗口中。M=；m=；b=；i=；g=；l=；q=(M+m)*(i+m*l^)(m*l)^；%simlifiesinutnum=[m*lq]；den=[b*(i+m*l^)q(M+m)*m*g*lqb*m*g*lq]；z=；=；z=；=；numlag=[z]；denlag=[]；numlead=[z]；denlead=[]；num=conv(conv(num,numlead),numlag)；den=conv(conv(den,denlead),denlag)；rlocus(num,den)sigrid()axis([])figurerlocus(num,den)sigrid()axis([])[k,oles]=rlocfind(num,den)figu。

7、和增益，就可以繪出不同控制器時系統的Bode圖、Nyquist圖和脈沖響應曲線：function[]=end()clffigure()clf%defineTFnum=[]；den=[]；figure()%askuserforcontrollernumc=inut('numc?')；denc=inut('denc?')；k=inut('K?')；%viewcomensatedsystembodebode(k*conv(numc,num),conv(denc,den))%viewcomensatedsystemnyquistfigure()sublot(,,)nyquist(k*conv(numc,num),conv(denc,den))%viewcomensatedCLsystemimulseresonsesub。

8、rekolesnumc=conv(conv(num,denlead),denlag)；denc=olyadd(k*num,den)；imulse(numc,denc)axis([])校正后擺桿位置和小車位移的響應曲線由下面m程序得到：M=；m=；b=；i=；g=；l=；q=(M+m)*(i+m*l^)(m*l)^；%simlifiesinutnum=[m*lq]；den=[b*(i+m*l^)q(M+m)*m*g*lqb*m*g*lq]；num=[(i+m*l^)qm*g*lq]；den=denz=；=；z=；=；numlag=[z]；denlag=[]；numlead=[z]；denlead=[]；num=conv(conv(num,numlead),numlag)den=conv(conv(den,denl。

9、(M+m)*(i+m*l^)(m*l)^；%simlifiesinutnum=[m*lq]den=[b*(i+m*l^)q(M+m)*m*g*lqb*m*g*lq]繪出原系統的根軌跡圖的Matlab程序如下：rlocus(num,den)sigrid()axis([])由于穩定時間小于秒，所以s小于=，我們可以sigrid函數來在根軌跡圖上畫出一條位于的虛線。其中，sigrid函數必須實現拷貝到Sigridm文件中，并把該文件的目錄用addath命令加到路徑中，內容如下，其中，句頭帶有%的是注釋語句：function[]=sigrid(sig)%SIGRIDGenerateslanegridlinesforarootlocusorolezeroma%%SIGRIDgeneratesagridoveranexis。

10、ead),denlag)sublot(,,)；rlocus(num,den)axis([])[k,oles]=rlocfind(num,den)figurekolesnumc=conv(conv(num,denlead),denlag)；denc=olyadd(k*num,den)；t=::；sublot(,,)；imulse(numc,denc,t)axis([])num=conv(num,den)；den=olyadd(conv(den,den),k*conv(den,num))；sublot(,,)；imulse(num,den,t)axis([])執行下面的Matlab程序，可以求解出頻率響應法系統傳遞函數。M=；m=；b=；i=；g=；l=；q=(M+m)*(i+m*l^)(m*l)^；%simlif。

11、tingchontinuousslaneroot%locusorolezeromaLinesofconstantsigmaaredrawnin%TobeusedwithSGRIDifsigma,zeta,andWnrequirementsarerequired%simultaneouslyCanalsobeusedbyitselferror(nargchk(,,nargin))；holdon%Plotsigmalinelimits=axis；mx=limits(,)；mn=limits(,)；stz=abs(mx)+abs(mn)；st=stz；im=mn:st:mx；lim=length(im)；fori=:yquist圖和脈沖響應曲線的Matlab程序如下，該程序是一個通用的程序，只要輸入控制器的分子、分母 。

12、iesinutnum=[m*lq]den=[b*(i+m*l^)q(M+m)*m*g*lqb*m*g*lq]可以得到num=den=繪出系統的Bode圖、養的學者站在中國的土地上采用自己提出的控制理論完成的一項世界領先水平的科研成果⑨使用幾種智能控制算法相結合實現倒立擺的控制，比如模糊自適應控制，分散魯棒自適應控制，仿人智能控制等等:⑩采用遺傳算法與神經網絡相結合的方法，首先建立倒立擺系統的數學模型，然后為其設計出神經網絡控制器，再利用改進的遺傳算法訓練神經網絡的權值，從而實現對倒立擺的控制，采用GA學習的NN控制器兼有NN的廣泛映射能力和GA快速收斂以及增強式學習等性能。用于倒立擺擺起的控制方法主要有:滑模控制、灰色預測控制、部分狀態反饋控制、時間最優控制、能量控制、監督控制}、擬人控制、神經網絡控制、進化控

總結

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