智能控制算法在倒立擺系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、倒立擺是一個(gè)典型的多變量、非線性、強(qiáng)耦合的自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，研究這樣的復(fù)雜系統(tǒng)，將涉及到自動(dòng)控制領(lǐng)域中的很多關(guān)鍵問題。同時(shí)，對倒立擺控制的研究具有重要的工程背景，其控制方法在航空航天、機(jī)器人等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。
　　本論文的研究借鑒了國內(nèi)外最新的研究成果，對倒立擺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作了原理性說明，并對直線倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行了建模分析和各種控制方法的研究。在對直線一級、二級倒立擺系統(tǒng)建模時(shí)，分別應(yīng)用了牛頓力學(xué)方法和分析力學(xué)中的拉格朗日方程方法，建立

2、了倒立擺系統(tǒng)的線性化模型，并分析出倒立擺系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和線性狀態(tài)空間方程。
　　本文以深圳固高科技公司的直線倒立擺產(chǎn)品為研究對象，進(jìn)行了多種控制算法的仿真和實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)，并得出了相應(yīng)的結(jié)論。
　　基于PID控制和狀態(tài)空間極點(diǎn)配置控制算法對直線一級倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)，經(jīng)典控制理論在倒立擺控制中的應(yīng)用中取得了良好的效果。
　　基于線性二次型最優(yōu)控制方法設(shè)計(jì)了一個(gè)狀態(tài)反饋控制器，對直線二級倒立擺系統(tǒng)的線性化模型進(jìn)行了