多种多级倒立摆系统控制和仿真环境的研究

倒立摆系统是非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统。在控制过程中，它能有效地反映诸如可镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等许多控制中的关键问题，是检验各种控制理论的理想模型。 本文首先介绍了一、二、三级倒立摆的结构以及数学模型，分析了其可控性、可观性。基于信息融合的思想设计了一、二、三级倒立摆的模糊控制器，并且设计了三种倒立摆的BP神经网络控制器。为实现倒立摆网络实验室，采用OpenGL建立了一、二、三级倒立摆三维立体虚拟环境，使用ALT制作了用于网络的OPENGL动画播放的ActiveX控件，通过VC调用Matlab引擎解决了实验中大量的计算问题，用VB制作了Internet Explorer自动下载的一级倒立摆模糊控制实验控件。并且使用MFC开发了用于倒立摆智能实验室的应用软件，软件具有友好的用户界面，生动的OPENGL动画演示，用户可以方便的通过软件调用MATALB进行计算。