倒立摆的品级模糊控制器

资 源 简 介

倒立摆的品级模糊控制器

详 情 说 明

品级模糊控制器在单级倒立摆控制中的应用

倒立摆作为典型的非线性不稳定系统，常用于验证控制算法的性能。品级模糊控制器结合了模糊逻辑和串级控制的思想，实现对倒立摆的稳定控制。该方案分为内外两个控制环：内环负责摆杆角度的快速调节，外环则专注于小车的位移控制。

串级结构的关键在于内外环的协同工作。内环模糊控制器实时调整摆杆角度，确保其尽快达到平衡位置；而外环模糊控制器在此基础上调节小车位移，使系统整体稳定在目标点附近。这种分层设计能够有效分解控制难度，提高系统的动态响应能力。

为提升控制性能，采用遗传算法对模糊控制器的参数进行优化。通过模拟生物进化过程，算法自动搜索最优的隶属度函数参数和规则权重，使控制器具备更好的适应性和鲁棒性。这种方法避免了传统试错调参的低效性，尤其适合多参数耦合的复杂系统。

该控制方案的优势在于结合了模糊控制的模型无关特性和串级控制的精准调节能力，同时通过智能优化算法提升了整体性能，为强非线性系统的控制提供了有效解决方案。