Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Advanced control engineering (S.R. Burns, 2001)

.pdf
Скачиваний:
158
Добавлен:
12.08.2013
Размер:
2.71 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

$

 

 

 

$

 

$ $

 

 

 

$

 

$

 

$$

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

#

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

$

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

#

µ(u) 1.0

0.8

0.6

0.4

 

NM

 

NS

 

0.2

 

 

 

 

–9

–6

–3

0

3

 

 

 

Control Signal (u)

θ,4,5

M

G

F(t)

M

x, x, 1

6 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

$

$

 

$ $

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

$ #

 

$

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

$

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

$

$ $ $

$ $

 

$

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

$

$

 

 

 

 

$

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

$

# # # # $

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

$

 

 

 

 

 

$

$

$

µ(θ)

 

 

 

µ(4)

 

 

 

1.0

 

 

 

1.0

 

 

 

NB

Z

PB

 

NB

Z

PB

 

–0.1

0

0.1

θ

–0.5

0

0.5

4

µ(x)

 

 

 

µ(x)

 

 

 

1.0

 

 

 

1.0

 

 

 

NB

Z

PB

 

NB

Z

PB

 

–1.0

0

1.0

x

–1.0

0

1.0

x

µ(F )

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

NB

Z

PB

 

 

 

 

 

–100

0

100

F

 

0.12

 

 

0.1

 

 

11 Rule Set

22 Rule Set

 

0.08

 

(rad)

0.06

 

0.04

 

angle

0.02

 

Pendulum

0

 

 

 

–0.02

Pole

placement

–0.04

–0.06

–0.08

–0.1

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

Time (s)

(a)

0.3

Pendulum angular rate (rad/s)

0.2

Pole placement

0.1

0

–0.1

11 Rule Set

–0.2

22 Rule Set

–0.3

–0.4

–0.5

–0.6

–0.7

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Time (s)

(b)

Trolley displacement (m/s)

Trolley velocity (m/s)

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

–0.2

0

1.2

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

–0.2

–0.4

–0.6

0

22 Rule Set

11 Rule Set

Pole placement

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Time (s)

(c)

Pole

placement

22 Rule Set

 

 

11 Rule Set

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Time (s)

(d)

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(N)

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 Rule Set

 

 

 

 

 

 

trolley

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pole

 

 

 

 

 

 

force

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

placement

 

 

22 Rule Set

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Applied

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

 

–5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–10

Time (s)

(e)

60

40

20

Force 0

(N)

–20

–40

–60 0.5

 

 

0.1

0

 

0.05

 

0

 

 

4 (rad/s)

–0.05

θ (rad)

–0.5

–0.1

 

 

Performance

 

 

 

Index Table

 

 

 

Rule Generation

 

 

 

and Modification

 

 

 

Data

Rule

 

 

 

Base

Base

 

 

r(t)+

e(t)

Fuzzy

u(t)

c(t)

 

Fuzzification

Defuzzification

Plant

 

 

Inference

 

 

 

 

 

 

 

Measurement

 

 

 

System

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

ce

NB

NM

NS

Z

PS

PM

PB

 

 

 

 

 

 

 

NB

–50

–40

–30

–20

–10

0

10

NM

–42

–32

–22

–12

–2

8

18

NS

–36

–26

–16

–6

4

14

24

Z

–30

–20

–10

0

10

20

30

PS

–24

–14

–4

6

16

26

36

PM

–18

–8

2

12

22

32

42

PB

–10

0

10

20

30

40

50

$ #