1前言

板球控制装置（Ballamp;Plate）是CZECH理工大学Allen-Bralley实验室的一项实验装置[1]，该装置主要用于Czech理工大学电子工程系控制课程的教学演示，主要对象是大学本科高年级学以及研究生。近年来随着各种智能控制理论、模式识别和图像处理技术的不断发展和完善，该类型的控制模型得到了广大研究者的广泛关注。随着该系统的不断发展和成熟，其在各个高校的教学演示平台上扮演了越来越重要的角色。

2板球控制系统概述

2．1板球系统概述

板球系统是一个典型的多变量非线性的系统，是杆球系统[2][3]的二维拓展。该系统的主要控制对象是具有两个相互垂直的旋转轴的板，目的是让一个在板子上自由滚动的球能够平衡、正定在平板上的特点的位置、或者按照要求的轨迹运动。

板球系统是以图像作为反馈信息，即借助实时传送的图像信息（在二值化、滤波等算法处理后）读取球的姿态，再经过算法处理使板子下两个电机维持平板在特定的角度，小球在重力的作用下将会沿着期望的路线运动。板球系统适用于自动控制算法、机器视觉、轨迹规划等研究领域的入门，可以作为自动化领域的一个非常重要的基础研究项目。板球系统不仅在加深在校学生对书本知识的理解方面具有深刻的意义，也为学生的后续研究打下了坚实的基础、提供非常好的实验平台。

2．2国内外板球控制系统研究现状

从八十年代末期开始，国外已经开始有越来越多的学者应用板球试验装置做为仿真对象研究各种控制算法，检验其优劣，1989年Hauser, J应用近似线性模型，从而实现对板球装置的控制目的;1996年，1997年K.C .Ng，M.M. Trivedi以及Jacob S. Glower, Jeffrey Munighan分别针对板球装置来研究智能控制方法。目前，国外对于板球装置的研究已经比较完善。

国内对于板球装置的开发研究起步较晚，国内的研究始于清华大学自动化系模糊控制教研组针对板球控制系统的仿真研究，其中腾树杰在2000年就板球控制系统的轨迹跟踪问题提出了T-S模糊多变量控制方案[4]。目前板球控制系统的研究在国内大概分以下两个方向：