旋轉式倒單擺動作控制之再設計

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：77

、訪客IP：3.17.77.161

姓名

陳重誠(Cho-Chen Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

旋轉式倒單擺動作控制之再設計

相關論文

★ 直接甲醇燃料電池混合供電系統之控制研究	★ 利用折射率檢測法在水耕植物之水質檢測研究
★ DSP主控之模型車自動導控系統	★ 高速公路上下匝道燈號之模糊控制決策
★ 模糊集合之模糊度探討	★ 雙質量彈簧連結系統運動控制性能之再改良
★ 桌上曲棍球之影像視覺系統	★ 桌上曲棍球之機器人攻防控制
★ 模型直昇機姿態控制	★ 模糊控制系統的穩定性分析及設計
★ 門禁監控即時辨識系統	★ 桌上曲棍球：人與機械手對打
★ 麻將牌辨識系統	★ 相關誤差神經網路之應用於輻射量測植被和土壤含水量
★ 三節式機器人之站立控制	★ 三節式機器人之爬行控制

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

本篇論文主要是針對一個典型不穩定、非線性且存在著不確定
性的控制實驗平台－－旋轉式倒單擺系統設計控制器。我們利用了
模糊控制理論來設計系統的甩上、直立及定位控制器，使得單擺由
自然下垂甩上到直立，最後橫桿到達設定點位置。本論文中的甩上
控制器是使得單擺先至設定點附近之後即甩動單擺到達直立的位置
，然後利用切換排程系統將倒單擺的控制動作切換到直立定位控制
器。直立定位兩個控制器之設計，則使用了內外迴路的方式加以結
合，來達到單擺能夠直立不倒、定位精準的目的。此系統在實驗中
也已經可以得到很好的性能響應，即使有外力的干擾時，也能夠迅
速回復到直立定位的效果，因此證明了模糊控制系統的強健性、適
應性與實用性。最後吾人更發展具有便利性、親和力的人機介面，
乃是利用 Borland C++ Builder 的視窗設計軟體來設計出一個實驗
的視窗操作介面，使得操作者更易於去操作實驗旋轉式倒單擺系統
。

關鍵字(中)

★ 模糊控制
★ 數位化電路
★ 視窗介面設計

關鍵字(英)

論文目次

頁次
摘要……………………………………………………………………..I
目錄…………………………………………………………..……..….II
圖目錄…………………………………………………………………IV
表目錄……………………………………………………….………...VII
第一章緒論………………………………………………………….1-1
1.1 研究動機與目的………………………………………….….1-1
1.2 文獻回顧………………………………………………….….1-2
1.3 主要工作……………………………………………………..1-3
1.4 論文架構……………………………………………………..1-4
1.5 模糊理論的預習……………………………………………..1-4
第二章系統描述…………………………………………………….2-1
2.1 下垂單擺、平面擺桿與滑動平面…………………………..2-2
2.2 直流馬達……………………………………………………..2-2
2.3 滑輪與皮帶…………………………………………………..2-2
2.4 驅動電路與 8255 I/O 介面卡………………………………2-3
2.5 光編碼器…….……………………………………………….2-5
2.6 驅動電路的動作原理………………………………………..2-7
第三章單擺甩上直立定位控制…………………………………….3-1
3.1 實驗描述與定義……………………………………………..3-1
3.2 控制器的設計………………………………………………..3-4
3.2.1 甩上控制器……………………………………………...3-5
3.2.2 直立控制器.……………………………………….…….3-8
3.2.3 定位控制器…………………………………….………3-10
3.3 內外迴路控制法………………………………………...….3-14
3.4 甩上直立定位控制器之整合……...……………………….3-16
3.5 視窗介面………………………………...………………….3-18
第四章實驗結果分析與討論…………………………………….....4-1
4.1 實驗結果之響應曲線圖…………………………….……….4-1
4.2 實驗結果之分析與比較……………………………………4-18
4.3 實驗過程中所遭遇到的困難………………………………4-20
第五章結論………………………………………………………….5-1
5.1 結論…………………………………………………………..5-1
5.2 未來展望……………………………………………………..5-1
附錄A I/O介面卡線路圖…………………………………………A-1
附錄B 解碼電路及馬達驅動電路線路圖………………………...B-1
參考文獻……………………………………………………………..R-1

參考文獻

[1] S. Mori , H. Nishihara and K. Furuta , " Control of unstable
mechanical system control of pendulum " , Int. J. Control , Vol. 23 ,
No. 5 , pp. 673 ~ 692 , 1976.
[2] T. Yamakawa , " Stabilization of an inverted pendulum by a high
speed fuzzy logic controller hardware system " , Fuzzy Sets and
Systems , Vol. 32 , pp. 161 ~ 180 , 1989.
[3] H. R. Berenji , Y. Y. Chen , C. C. Lee , J. S. Jang and S. Murugesan ,
" A hierarchical approach to designing approximate reasoning-based
controllers for dynamic physical systems " , In Uncertainty in
artificial intelligence 6 , Piero P. Bonissone et al.ed. Amsterdam
North-Holland 1991.
[4] S. Kawaji and T. Maeda , " Fuzzy servo control system for an
inverted pendulum " , in Fuzzy Engineering toward Human Friendly
Systems , T. Terano , M. Sugeno and et al. ed. 1991.
[5] K. Furuta , H. Kajiwara and K. Kosuge , " Digital control of a double
inverted pendulum on an inclined rail " , Int. J. Control , Vol. 32 ,
No. 5 , pp. 907 ~ 924 , 1980.
[6] K. Furuta , T. Ochiai and N. Ono , " Attitude control of a triple
inverted pendulum " , Int. J. Control , Vol. 39 , No. 6 ,
pp. 1351 ~ 1365 , 1984.
[7] M. Widjaja and S. Yurkovich , " Intelligent control for swing up and
balancing of an inverted pendulum system " , In Proc. 4th IEEE Int.
Conf. Contr. Applicat. Albamy , NY , pp. 534 ~ 542 , Sept. 1995.
[8] 陳奕儒 , " 旋轉式倒單擺之直立與定位控制 " , 碩士論文 , 國
立中央大學電機工程研究所 , 1997.
[9] 朱宏仁 , " 模糊理論應用於旋轉型倒單擺之多重動作控制 " ,
碩士論文 , 國立中央大學電機工程研究所 , 1998.
[10] 歐陽盟, 鄭文泉 , " 模糊控制理論與倒單擺控制之應用 " , 國
立交通大學控制工程學系技術報告,1990.
[11] 施振祥 , " 倒立單擺上甩運動與定位模糊控制器設計 " , 碩士
論文 , 國立交通大學控制工程研究所 , 1995.
[12] 黃文瑞 , " 模糊控制理論與倒單擺控制之應用 " , 碩士論文 ,
國立成功大學航空太空工程研究所 , 1991.
[13] 陳裕愷 , " 三百六十度倒單擺直立定位控制 " , 碩士論文 ,
國立中央大學資訊與電子工程研究所 , 1994.
[14] 羅煥成 , " 模糊理論在伺服系統之應用 " , 碩士論文 , 國立
中央大學資訊與電子工程研究所 , 1993.
[15] 沈博仁 , " 倒單擺系統直立與定位之智慧型控制 " , 碩士論
文 , 國立中央大學電機工程研究所 , 1995.
[16] 鍾文政, 柯鴻禧編著, " TMS 320C50 原理與應用 " , 長高企
業有限公司 , 1997.
[17] 王宜楷著, " 交流伺服控制系統 ", 高立書局有限公司 , 1995.

指導教授

王文俊(Wen-June Wang)

審核日期

2000-6-15

推文