【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制，具体而言，涉及用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法及系统。
技术介绍
1、人类科技日新月异，随之诞生了可以有效减轻人类负担和工作的机器人，而其诞生和发展则进一步促进了人类社会的不断进步。多倒立摆互联系统是一个复杂的控制系统，由多个倒立摆通过各自的连接器相互连接而成。倒立摆是一种具有稳定平衡状态的物理系统，其原理基于控制力的实时调整，以保持倒立摆在垂直位置。传统的单个倒立摆控制相对简单，但当多个倒立摆被连接在一起时，系统变得更加复杂。
2、多倒立摆互联系统由于其具有非线性、耦合和可变性的特点，一直是自动控制领域的一个重要研究方向。其应用包括机器人、自动化生产线和交通工具等领域。在这些应用中，多倒立摆互联系统可以实现高精度的动态控制和稳定性，提高系统的鲁棒性和性能。多倒立摆互联系统的控制涉及到多个倒立摆之间的信息交流和协调。通过传感器获取各个摆的位置、速度和角度等信息，然后通过控制器实时计算相应的控制指令，使得每个倒立摆能够根据自身状态和相邻摆的状态进行调整。
3、为了实现多倒立摆互联系统的稳定控制，研究者们提出了各种控制方法和算法，如模型预测控制、反馈控制和自适应控制等。这些控制方法要求对系统的动力学模型进行建模和分析，以便设计出合适的控制策略，并进行系统参数的优化和调整。尽管多倒立摆互联系统的控制问题具有一定的挑战性，但它也为控制理论和应用提供了一个重要的研究平台。通过深入研究和探索多倒立摆互联系统的控制方法，可以不仅提高系统的稳定性和性能，还可
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的是提出一种基于动态事件触发的多倒立摆互联系统自适应容错分散控制技术，该技术利用模糊逻辑系统逼近技术，对系统中未知不确定项进行逼近，通过使用nussbaum函数和容错技术抵消未知控制方向和执行器故障的影响。然后，在反步法中引入李雅普诺夫-卡拉索夫斯基函数抵消未知状态时滞的影响。此外，构建了一种动态事件触发机制来确定通信的时间点，大幅减少控制器更新频率的同时，使系统获得良好的控制性能。
2、为了实现上述技术目的，本申请提供了用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，倒立摆互联系统应用于机器人、自动化生产线和交通工具领域，包括以下步骤：
3、利用模糊逻辑系统逼近技术，根据给定的参考信号，对多倒立摆互联系统中的未知不确定项进行逼近；
4、基于未知不确定项，通过抵消多倒立摆互联系统的未知状态时滞、未知控制方向和执行器故障的影响，并设置动态事件触发机制来确定通信的时间点，以减少控制器更新频率，控制多倒立摆互联系统的每个倒立摆的运行状态与给定的参考信号的期望轨迹保持一致，对多倒立摆互联系统进行自适应分散容错控制。
5、优选地，在获取未知不确定项的过程中，构建多倒立摆互联系统的状态模型，通过获取参考信号的期望轨迹，并根据所测量的状态和模糊逻辑，辨识多倒立摆互联系统中的未知不确定项。
6、优选地，在构建状态模型的过程中，获取多倒立摆互联系统的动力学模型，通过获取倒立摆的物理特性，将动力学模型转化为状态模型。
7、优选地，在抵消未知状态时滞的过程中，在反步法中引入李雅普诺夫-卡拉索夫斯基函数抵消未知状态时滞的影响。
8、优选地，在抵消未知控制方向和执行器故障的影响的过程中，通过状态模型获取跟踪误差，并引入nussbaum函数，以抵消多倒立摆互联系统的未知控制方向和执行器故障。
9、本专利技术公开了用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制系统，倒立摆互联系统应用于机器人、自动化生产线和交通工具领域，包括：
10、逼近模块，用于利用模糊逻辑系统逼近技术，根据给定的参考信号，对多倒立摆互联系统中的未知不确定项进行逼近；
11、控制模块，用于基于未知不确定项，通过抵消多倒立摆互联系统的未知状态时滞、未知控制方向和执行器故障的影响，并设置动态事件触发机制来确定通信的时间点，以减少控制器更新频率，控制多倒立摆互联系统的每个倒立摆的运行状态与给定的参考信号的期望轨迹保持一致，对多倒立摆互联系统进行自适应分散容错控制。
12、优选地，逼近模块，还用于依据多倒立摆互联系统的状态模型，通过获取参考信号的期望轨迹，并根据所测量的状态和模糊逻辑，辨识多倒立摆互联系统中的未知不确定项。
13、优选地，逼近模块，还用于根据多倒立摆互联系统的动力学模型，通过获取倒立摆的物理特性，将动力学模型转化为状态模型。
14、优选地，控制模块，还用于在反步法中引入李雅普诺夫-卡拉索夫斯基函数抵消未知状态时滞的影响。
15、优选地，控制模块，还用于通过状态模型获取跟踪误差，并引入nussbaum函数，以抵消多倒立摆互联系统的未知控制方向和执行器故障。
16、本专利技术公开了以下技术效果：
17、本专利技术技术方案研究了具有未知状态时滞、未知控制方向和执行器故障的多倒立摆互联系统自适应容错分散控制问题。通过在反步法的设计中引入适当的李雅普诺夫-克拉索夫斯基函数，构造了无时滞控制器，实现了互联系统的自适应分散控制。
18、本专利技术技术方案提出了结合nussbaum函数和容错技术策略。通过在容错控制中引入nussbaum函数抵消由未知控制方向和执行器故障所造成的影响，提高系统的稳定性。
19、本专利技术技术方案构造了一种动态事件触发机制，其中设计的动态规则可以实时调整阈值参数，大幅减少每个倒立摆发送的消息数量。此外，通过设计阈值参数φi(t)的值可以避免控制器幅值过大导致的高频更新行为。
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1.用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于，倒立摆互联系统应用于机器人、自动化生产线和交通工具领域，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于：
6.用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制系统，其特征在于，倒立摆互联系统应用于机器人、自动化生产线和交通工具领域，包括：
7.根据权利要求6所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制系统，其特征在于：
8.根据权利要求7所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制系统，其特征在于：
9.根据权利要求8所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制系统，其特征在于：
10.根据权利要求9所述用于多倒立摆互联系统的自适应
...【技术特征摘要】
1.用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于，倒立摆互联系统应用于机器人、自动化生产线和交通工具领域，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述用于多倒立摆互联系统的自适应分散容错控制方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：曹亮，沈绮霞，张林闯，潘英男，赵萌，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：
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