现代控制领域中普遍存在着不稳定的被控对象,其控制起来难度较大,而且不容易趋于稳定状态。普通的常规控制器无法对复杂的不稳定对象进行较好的控制,所以对不稳定对象选择一种合适而且有效的控制方法是未来的一个重要发展趋势。滑模控制由于具备优越的鲁棒性能、较强的抗干扰能力并且算法实现简单,因此选择滑模控制来实现对不稳定对象的控制是一种很好的控制策略。针对滑模控制在控制不稳定对象时存在得抖振问题,设计出了一种模糊滑模控制器,并选取典型的不稳定对象倒立摆装置为被控对象,来验证所设计的模糊滑模控制器在不稳定对象中的控制性能。本课题从不稳定对象的选取、数学模型的建立和控制器的设计等方面,进行了以下4个方面的研究。(1)模糊滑模控制器方案的设计。针对不稳定对象难以稳定控制的问题,选取了与常规控制不同的滑模控制,滑模控制方法具有很好的鲁棒性能,可是该控制方法中不可避免的存在抖振问题,在分析了抖振产生的原理后,确定了将模糊控制引入到滑模控制中来优化控制器。(2)不稳定对象的选取及模型的建立。由于倒立摆系统是一个具有非线性、强耦合、多变量的高阶次不稳定对象,而且是一个比较理想的验证控制方法的实验装置,因此选择它为研究对象。然后对倒立摆系统建立数学模型,进行了线性化处理以后并对其性能进行了详细的理论分析。(3)模糊滑模控制器的设计。首先设计出一个等效的滑模控制率,通过计算判断出其具有滑动模态而且可达,其中设计的指数项可以使整个系统快速达到平衡态,在系统即将到达滑模面时,指数项趋于零,只剩下设计的等速部分起作用,这时通过引入的模糊控制理论去优化该项,以模糊规则集去实时改变参数大小,以此设计出一种具有强鲁棒性且抖振明显消减的模糊滑模控制器。(4)模糊滑模控制器仿真研究。通过MATLAB软件中simulink模块建立出结构图,经过计算确定控制律具体参数,然后对每个部分进行程序编写,将设计好的模糊滑模控制器应用到倒立摆系统模型中去。最后对整个系统进行仿真分析研究。本课题所设计的控制器通过仿真结果分析,验证了将模糊控制引入滑模控制以后形成的控制器,不但可以消减滑模控制自身存在的抖振问题,而且在对不稳定对象倒立摆系统的控制过程中,可以看出该控制器具有很强的鲁棒性而且响应速度较快,整个过程控制效果良好。