倒立摆教学实验系统的二次开发

利用倒立摆实验装置开放式的软件平台,以非线性PID控制器为例,采用CMEXS函数的方法搭建了非线性PID控制器的Simulink实验模型,并移植到倒立摆实验装置的监控软件中直接使用,使控制系统得以快速成形。实时控制实验的成功表明了所开发实验的是可行、有效的,此开发具有一定的推广应用价值。     

基于前馈BP网的倒立摆控制

本文分析了直线一级倒立摆的受力情况,建立状态空间数学模型,构造4输入1输出的三层前馈BP网络.运用引入动量项的改进BP算法对网络进行训练,并将这一网络对倒立摆进行实时控制.实验结果表明BP算法具有算法精度高,实现快,鲁棒性好等优点,应用前景广阔.     

浅析110m栏起跨技术中摆动腿屈膝高摆的作用及训练方法

本文对110m 栏起跨技术中屈膝高摆技术进行了分析,提出了发展和完善该技术的训练手段和方法。     

鱼形微机器人推进的力学分析

基于鱼类肌肉水动力学的研究,利用鱼类尾鳍与微机器人摆翼运动相似性,对仿生鱼形微机器人摆翼所产生的推进力进行了分析。分析表明,鱼形微机器人推进力与流体的粘性系数、摆翼面积和偏移角等因素有关。     

直线二级倒立摆基于线性矩阵不等式算法的滑模鲁棒H_∞控制

倒立摆系统是高阶次、自然不稳定系统,容易受到外界干扰或者自身一些不确定性因素的影响而失去稳定。若用传统的滑模控制难以实现系统具有全程鲁棒抗干扰能力,同时存在控制输入抖振的现象。对此,提出了滑模鲁棒状态反馈H∞控制,即设计了带有滑模面参数和状态反馈增益的复合控制器。将问题转化为通过线性矩阵不等式求解优化值的优化问题,优化了状态反馈增益和滑模面,使得整个闭环控制系统具有全局强鲁棒性的特点;并实现了削弱抖振的目的。仿真结果表明了该控制方法的有效性和可行性,并且具有较强的鲁棒性和响应速度快的优越性,对高阶次不稳定系统具有很好的控制效果。     

具时滞倒立摆系统的稳定性与Hopf分支分析

研究具时滞倒立摆系统的数学模型。通过分析系统线性化方程对应的超越特征方程根的分布情况,研究系统平衡点的局部稳定性以及Hopf分支的存在性,得到系统平衡点稳定的充分条件,确定了系统平衡点的线性稳定性区域以及产生Hopf分支的条件。利用Hassard规范型方法和中心流形理论,讨论系统Hopf分支的分支方向和分支周期解的稳定性,给出关于分支方向和分支周期解稳定性的详细计算公式。利用Matlab软件进行相应的数值模拟,验证了理论分析的结果。     

基于AT89C52的风摆控制系统设计与实现

介绍了一种基于AT89C52单片机为控制核心的风摆控制系统,该系统通过调节直流风扇转速实现对摆杆摆角的实时测量、显示和控制.系统采用SCA100T-D02角度传感器来实现对摆杆转角信号的采集,根据转角值输出一定占空比的PWM脉冲波,用L298N作为驱动电路控制风扇电机转速,以达到控制摆杆转角的目的,同时在径向距离大于50cm时可用蜂鸣器报警.该系统经过测试实验,能耗低,性价比高,具有较高的实际应用价值.     

环形二级倒立摆H∞鲁棒控制器设计及仿真

研究了环形二级倒立摆的平衡控制,首先利用拉格朗日动力学方法建立了环形二级倒立摆的数学模型,分析了系统的稳定性及能控能观性;接着引入H∞回路成形鲁棒方法设计其控制器,但考虑到H∞控制器阶次过高的问题,因此采用最小信息损失方法对设计的控制器进行了降阶.通过仿真验证,证实了降阶后的H∞回路成形控制器对于环形二级倒立摆平衡控制有良好效果.     

一种改进的遗传算法在模糊控制器中的应用

将一种改进的遗传算法应用于模糊控制器的设计,对控制器的控制规则进行寻优.以倒立摆为例进行计算机仿真,结果验证了这种方法的有效性.     

摩擦摆隔震剪力墙结构的地震响应研究

文章通过对摩擦摆基础结构进行弹塑性时程分析,研究基于摩擦摆隔震的剪力墙结构在地震过程中的地震响应,并与传统抗震结构进行了对比,包括周期、顶层加速度、楼层位移和剪力,为摩擦摆基础隔震结构在工程中的应用提供理论指导。