基于神经网络控制的倒立摆系统仿真研究

【摘要】：倒立摆是一个复杂的快速、非线性、多变量、强耦合、自然不稳定的非最小相位系统,是重心在上、支点在下控制问题的抽象。本文首先建立了倒立摆系统方程,经过在系统平衡点线性化之后,得到整个系统的状态方程描述。在采用状态反馈实现倒立摆控制的基础上,设计BP网络,实现对一级直线倒立摆控制器的逼近。仿真结果表明,采用包含一个隐层的BP网络,适当选择隐层神经元个数,可实现对倒立摆控制器较好的逼近。

【作者单位】：沈阳化工大学信息工程学院辽宁石油化工大学信息工程学院
【基金】：国家自然科学基金项目支持(资助号:60874057)
【分类号】：TP13;TP183

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前3条

1	冯晓君,刘凤然,郭磊,吴龑,卢灵;智能控制理论在倒立摆控制系统中的应用[J];北方工业大学学报;2003年03期
2	郭钊侠,方建安,苗清影;倒立摆系统及其智能控制研究[J];东华大学学报(自然科学版);2003年02期
3	王永祥,黄筱调;基于神经网络移动机器人PID控制[J];控制工程;2005年05期

	【共引文献】
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前10条

1	刘兴远,郭伟,林文修,杜文龙,易珂;重庆地区混凝土构件碳化规律的神经网络描述[J];四川建筑科学研究;2004年04期
2	朱明强;;BP神经网络在房地产投资风险分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
3	李义,蔡敏,胡俊;桥梁评价系统的研究与开发[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
4	刘全金,孙承珣,任广永;基于遗传算法的BP网络在梅雨量预测中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年01期
5	刘巍,刘兴远,陆新;人工神经网络在强夯工程中的运用分析与讨论[J];地下空间;2004年02期
6	李华,马晓军,臧克茂,张剑,张豫南;基于神经网络的模糊控制在装甲车电传动控制系统中的应用[J];兵工学报;2005年02期
7	赵健,郑文涛,叶洪,周庆;华南沿海潜在震源区划分——运用MATLAB径向基概率神经网络工具箱求解[J];北京大学学报(自然科学版);2005年06期
8	裴忠才,尹丽,王占林;基于神经网络的仿真转台控制系统[J];北京航空航天大学学报;2005年09期
9	张绍德;钢包精炼炉的电极系统智能建模及控制[J];北京科技大学学报;2004年01期
10	李伯群;傅剑;李卫东;孙一康;;基于FPGA的活套高度和张力系统解耦控制器设计[J];北京科技大学学报;2006年01期

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前10条

1	徐克非;卜迟武;谭家玉;;基于模糊免疫PID的食品挤出机温控系统的研究[A];2007年学术年会论文集[C];2007年
2	曲娜;;参数自整定模糊PID微型燃机转速控制系统的设计[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集（下）[C];2006年
3	李晓军;;基于单片机的直流无刷电机高压控制系统[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年
4	田立国;崔世钢;杨逢瑜;;喷浆机器人枪杆旋转控制策略的研究[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
5	刘勇;赵子先;;基于RBF神经网络整定的Smith-PID控制及其应用[A];第二十四届中国控制会议论文集（下册）[C];2005年
6	游林儒;张浩;廖广军;巫郁华;;永磁同步电机矢量控制系统模糊PID控制[A];第二十四届中国控制会议论文集（下册）[C];2005年
7	王洪坡;李杰;常文森;;磁悬浮系统抗轨道扰动算法[A];第二十四届中国控制会议论文集（下册）[C];2005年
8	隋红军;赵广会;袁旭东;;频率对结构损伤识别影响的神经网络方法研究[A];第16届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2007年
9	余丽平;马松龄;;基于虚拟仪器的RBF神经网络整定的PID温度控制系统的设计[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会（MCMI'2007）论文集（下册）[C];2007年
10	焦力兴;韦根原;刘志宾;;基于遗传算法对PID参数寻优的设计研究与仿真[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年

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前10条

1	唐光临;焦化废水亚硝化反硝化生物脱氮的研究[D];重庆大学;2002年
2	苏华;建筑物动态能耗分析用气象仿真模型研究[D];重庆大学;2002年
3	周建中;基于模糊—神经元的抗震结构智能混合控制[D];西安建筑科技大学;2003年
4	王锐;税收不遵从的识别研究[D];浙江大学;2003年
5	鞠华;逆向工程中自由曲面的数据处理与误差补偿研究[D];浙江大学;2003年
6	许高峰;全封闭组合电器局部放电信号内置传感检测和分形特征提取的研究[D];重庆大学;2003年
7	苏芬仙;建筑能耗动态分析用气象数据构成及THRF新的能耗分析方法研究[D];重庆大学;2003年
8	季忠;脑电信号特征信息提取的时频分析方法及虚拟式脑电图仪的研制[D];重庆大学;2003年
9	刘益军;三峡库区坡地森林理水调洪功能研究与评价[D];北京林业大学;2003年
10	曾胜;路面性能评价与分析方法研究[D];中南大学;2003年

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前10条

1	董翠玲;二级倒立摆的稳定控制[D];西北工业大学;2005年
2	张姝;倒立摆网络控制系统的研究及实现[D];浙江大学;2005年
3	胡洁;人工味觉系统——电子舌的研究[D];浙江大学;2002年
4	钟黔川;光学匹配滤波器在图像识别上的研究[D];电子科技大学;2001年
5	林毅超;股价变动的神经网络技术预测法研究[D];暨南大学;2002年
6	曾冰;基于BP神经网络的筒形件拉深成形极限的应用研究[D];重庆大学;2002年
7	黄添强;基于空间数据挖掘的环境调控空间决策支持系统研究[D];福州大学;2003年
8	王海霞;模糊神经网络在水质评价中的应用[D];重庆大学;2002年
9	高春玉;我国疟疾流行现状及气象因素对疟疾发病影响的神经网络模型初步研究[D];第三军医大学;2002年
10	游学;微型飞行器飞行控制系统设计[D];南京航空航天大学;2003年

	【二级参考文献】
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前6条

1	刘春生,吴庆宪,邹新生;二级倒立摆的模糊控制[J];电光与控制;2000年04期
2	单波,徐燕,赵建涛;预测控制算法及其在倒立摆中的应用[J];华北电力大学学报;2001年02期
3	康赐荣,陈芳,魏腾雄;基于ANN的模糊控制规则的自动生成[J];华侨大学学报(自然科学版);1997年02期
4	邢志伟,封锡盛;水下机器人神经网络自适应逆控制[J];控制工程;2003年03期
5	高健,黄心汉,彭刚,杨其宇,杨涛;基于Fuzzy-PID的移动机器人运动控制[J];控制工程;2004年06期
6	刘妹琴,廖晓昕,陈际达,李湘林;用进化RBF神经网络控制二级倒立摆[J];控制理论与应用;2000年04期

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前10条

1	项湜伍;陈元春;刘新铭;;基于模糊神经网络的倒立摆控制系统[J];计算机应用与软件;2006年10期
2	谢慕君;杨海蓉;;DRNN在倒立摆摆起控制中的研究[J];计算机工程与应用;2009年26期
3	罗予晋,邢藏菊,王守觉;人工神经网络控制的实时仿真系统[J];电子学报;2001年08期
4	齐国元,陈增强,袁著祉;倒立摆系统自适应高阶微分反馈控制(英文)[J];控制理论与应用;2004年05期
5	李虹,熊诗波,孙志毅;Simulink环境下倒立摆控制系统建模与仿真[J];太原科技大学学报;2005年03期
6	张振兴;张世峰;;基于Lyapunov函数的倒立摆系统设计[J];新技术新工艺;2007年05期
7	孟巧荣;;倒立摆系统虚拟样机仿真[J];机械工程与自动化;2007年05期
8	孙大卫;曾静;张国良;;基于卡尔曼滤波的一级倒立摆LQR控制研究[J];实验技术与管理;2007年02期
9	孙亮;常青;阮晓钢;王嶷然;;基于DSP的倒立摆控制系统设计[J];控制工程;2008年02期
10	孙建涛;陈华;王贞卫;;单级倒立摆反馈线性化控制仿真[J];自动化技术与应用;2008年11期

中国重要会议论文全文数据库

前10条

1	李凌;苗鑫;袁德成;;基于神经网络控制的倒立摆系统仿真研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
2	周剑波;严德昆;;基于BP神经网络的控制规则解决倒立摆的平衡问题[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
3	王远隆;;BP神经网络控制应用的基本问题[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
4	杨亚炜;张明廉;;倒立摆系统的运动模态分析[A];西部大开发科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
5	孙富春;孙增圻;慕春棣;;机械手的神经网络稳定轨迹跟随控制——神经网络逼近误差界未知情形[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集（上册）[C];1998年
6	袁韬;陈皓;兰杰;;倒立摆自抗扰控制算法简易实现[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
7	李海岭;葛修润;霍达;;考虑SSI影响的结构神经网络控制[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
8	王永骥;徐桂英;张晓兰;涂健;;基于修正δ规则的神经网络控制[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
9	鲁照权;陈道炯;;精密微位移驱动机构的神经网络控制[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
10	李爱莲;解韶峰;崔桂梅;;三级倒立摆系统的滑模变结构控制[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年

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前8条

1	张孟军;美让机器人高度智能化[N];科技日报;2004年
2	黄中;自控科技走向全面智能化[N];中国知识产权报;2001年
3	;城市自动化延伸人类思维[N];上海科技报;2000年
4	记者江世亮;健康和环境问题成今年特色[N];文汇报;2009年
5	李祖斌　本报特约记者　何天进　本报记者　夏洪青　赵风云;博士走进“中军帐”[N];解放军报;2004年
6	王怀现;让家电行业成为江苏的“顶梁柱”[N];江苏科技报;2000年
7	何吉;户式中央空调发展将走“品质路线”[N];中国建设报;2009年
8	本报记者安丽敏;“无界限”汉兰达瞄准换车族[N];中国商报;2011年

中国博士学位论文全文数据库

前10条

1	张克勤;滑模变结构控制理论及其在倒立摆系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2	宋清昆;自适应结构优化神经网络控制研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
3	王玉坤;自适应逆控制及其应用的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
4	盛守照;前向神经网络学习问题研究及其在转台控制中的应用[D];南京航空航天大学;2005年
5	贾增周;大型风力发电机组的智能滑模变结构控制研究[D];华北电力大学（河北）;2008年
6	赵国峰;一类齿隙非线性控制系统的研究[D];南京理工大学;2005年
7	冯小军;快速模具模塑成形的数值分析及过程智能控制系统的研究[D];同济大学;2006年
8	修杰;开关磁阻电机的无位置传感器检测及神经网络控制[D];天津大学;2007年
9	魏立新;X-Y数控平台运动摩擦补偿及边缘跟踪力控制研究[D];燕山大学;2006年
10	张光海;受限柔性机器人装置、建模与控制的研究[D];华南理工大学;1998年

中国硕士学位论文全文数据库

前10条

1	狄艳坤;神经网络技术在倒立摆系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2	焦灵侠;模糊控制在倒立摆系统中的应用研究[D];西安工业大学;2010年
3	王玉琢;基于模糊神经网络的倒立摆系统控制研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4	汪涛;模糊神经网络控制在单级倒立摆系统中的应用[D];合肥工业大学;2004年
5	赵梦欣;倒立摆的非线性动力学与控制的研究[D];北京工业大学;2003年
6	郭刚;自适应神经模糊控制策略在倒立摆系统中的研究[D];太原理工大学;2004年
7	钱征;基于强化学习的倒立摆控制研究[D];北京工业大学;2005年
8	王瑞霞;基于强化学习的倒立摆控制[D];北京工业大学;2005年
9	黄苑虹;倒立摆系统的稳定控制研究[D];广东工业大学;2002年
10	陶格;基于模糊控制的两级倒立摆的研究[D];北方工业大学;2005年

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