小车倒立摆系统模糊控制器的设计与仿真

倒立摆系统是检验算法的典型实验平台，因为倒立摆系统的高阶、不稳定性、强耦合等特征，使得该系统对研究控制器的鲁棒性等方面具有明显的优势，不仅如此，倒立摆系统与火箭发射、机器人行走等实际系统的姿态调整问题有着极大的相似度，因此，目前倒立摆系统成为了许多专家重视的研究对象，且研究成果不仅具有重要的理论价值而且对于实际系统也有着相当重要的现实意义。 本文主要针对倒立摆的模糊控制器设计进行研究，其主要内容如下： 1. 对倒立摆系统进行数学建模，推导出了动态数学模型和空间状态方程； 2. 对倒立摆模型进行模糊控制器设计，在设计过程中主要利用倒立摆的摆角角度与小车的位置来控制小车的推力，从而不仅有效地控制了倒立摆的摆角问题，而且能够使得小车最终停在期望的位置； 3. 在MATLAB/simulink的仿真环境下，进行仿真实验，证明了模糊控制方法的有效性。