MATLAB实时控制复杂非线性系统研究

"基于MATLAB的复杂非线性控制系统实时控制研究" 本文主要探讨了如何在MATLAB环境下实现复杂非线性控制系统的实时控制，并针对两种不同的实现方法进行了深入研究。作者余昌盛和许力来自浙江大学电气工程学院，他们提出了一种模糊变量组合的模糊控制方法，并结合MATLAB的不同工具进行了实践应用。 首先，文章提到了基于M文件的实时控制方法。这种方法的优点是编程简单，易于学习和操作，适合于控制系统的初学者和快速原型设计。然而，它的一个主要缺点是运行速度较慢，可能不适用于对响应时间有严格要求的实时控制系统。 其次，文章介绍了使用Simulink和Real-Time Workshop (RTW) 进行实时控制的方法。Simulink是一种图形化的建模工具，可以方便地设计和修改控制系统的参数，而RTW则能将Simulink模型转换为C代码，便于部署到硬件平台直接运行。这种方法不仅提高了运行速度，而且在完成仿真和调试后，能够快速地将控制算法移植到实际硬件系统，使得控制系统能够迅速成型。 在MATLAB环境下，研究人员使用了通用的PCI数据采集卡和自行设计的光电编码信号采集卡，这两个硬件设备用于从实际的物理系统（如倒立摆系统和旋转伺服系统）中获取数据。通过这两种实时控制方法，他们成功地对这两个系统进行了有效的模糊控制。倒立摆系统是一个典型的非线性动态系统，而旋转伺服系统则常见于各种精密定位和运动控制应用，这两个系统的实时模糊控制实验验证了MATLAB环境下的实时控制方案的可行性和有效性。 关键词涉及的领域包括实时控制、MATLAB、Simulink、倒立摆、旋转伺服以及模糊控制。文章的分类号TP273指向了计算机科学技术的自动化技术，文献标识码A表明这是一篇具有原创性的学术论文，文章编号则为该论文在特定期刊中的唯一标识。 这篇研究详细阐述了在MATLAB环境下，如何利用M文件和Simulink/RTW工具实现复杂非线性控制系统的实时控制，以及如何将这些理论应用于实际的物理系统，对于理解非线性控制系统的实时控制设计和实现具有重要的参考价值。