级倒立摆系统的研究和控制;1987年上海机械学院完成了一、二级倒立摆系统的研制,并且完成了二级倒立摆在倾斜轨道上的控制。北京航空航天大学张明廉教授领导的课题组,提出了“拟人智能控制理论”框架,并于1994年8月成功地实现单电机控制的三级倒立摆。1995年任章等应用振荡控制理论,通过在倒立摆支撑点的垂直方向上加入一个零均值的高频振荡信号,改善了倒立摆系统本身的稳定。1996年翁正新等利用带观测器的状态反馈控制器对二级倒立摆系统进行了仿真控制。1997年翁正新等利用同样的方法对倾斜轨道上的二级倒立摆进行了仿真控制。1998年蒋国飞等将Q学习算法和BP神经网络有效结合,实现了状态未离散化的倒立摆的无模型学习控制。刘妹琴等用进化RBF神经网络控制二级倒立摆。2001年单波等利用基于神经网络的预测控制算法对倒立摆的控制进行了仿真。我国的倒立摆研究虽然起步比较晚,但是随着用于倒立摆系统的控制理论和方法的广泛应用,国内很多大学和科研机构都对倒立摆进行了大量卓有成效的研究工作。现在,我国的倒立摆研究在某些方面已经走在了世界的前列。李德毅院士在国际上最早提出Р“隶属云”理论,并用该方法实现了三级倒立摆的智能控制;北京师范大学李洪兴教授的变论域模糊控制算法,也成功的应用于三级倒立摆的控制,效果极佳;2002年8月,李洪兴教授应用变论域自适应模糊控制算法控制直线倒立摆,成功地实现了全球首例“四级倒立摆实物系统控制”,填补了当时的世界空白,继此之后,2003年4月李洪兴教授领导的“复杂系统智能控制实验室”应用具有高维PID调节功能的变论域自适应控制理论实现了对平面运动二级倒立摆实物系统的控制,之后,于2003年10月在世界上第一个成功实现了平面三级倒立摆实物系统的控制。由此项理论产生的方法和技术将在半导体及精密仪器加工、机器人技术、导弹拦截控制系统、航空器对接控制技术等方面具有广阔的开发利用前景。
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