三级倒立摆系统的定性控制机理与实现

在对云模型和不确定性推理技术的研究基础上，我们实现了云控制方法。用云模型构成语言值，用语言值构成规则，给出多规则同时激活时的推理策略和输出算法。我们将云控制方法成功地应用于倒立摆系统中，采用单电机控制的各级倒立摆均可以在水平甚至倾斜导轨上长时间地保持动态平衡，或按指定的步长、方式行行走。发现了倒立摆的多种动平衡模式，并成功实现了各级倒立摆在不同动平衡模式之间的动态切换。实验证明，采用云控制方法实现的三级倒立摆系统具有很强的鲁棒性，对动态平衡状态下倒立摆施加敲击、挂物以及顶花瓶动作，三级倒立摆系统仍能在不改变任何参数的情况下保持平衡。