多級倒立擺控制技術(shù)的研究.pdf

1、本課題的主要目的：一是，利用線性二次型最優(yōu)控制理論設(shè)計二級、三級倒立擺的最優(yōu)控制器。二是，通過Simulink仿真，研究二級、三級倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定控制；三是，在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的倒立擺實(shí)物系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行二級、三級倒立擺的控制實(shí)驗(yàn)。 本論文是基于目前實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一套倒立擺控制系統(tǒng)，首先利用分析力學(xué)中的Lagrange方程建立了二級、三級倒立擺的數(shù)學(xué)模型。然后利用線性二次型最優(yōu)控制理論設(shè)計了二級倒立擺的控制器，在Simulink中進(jìn)行了系

2、統(tǒng)的仿真，并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析與研究。接著，又利用線性二次型最優(yōu)控制理論設(shè)計了三級倒立擺的控制器，并在Simulink中對三級倒立擺進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，研究了三級倒立擺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與其控制性能的之間的關(guān)系。最后，在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的倒立擺系統(tǒng)中分別進(jìn)行了二級、三級倒立擺的控制實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析與研究。 本畢業(yè)課題主要有下面收獲：一是，利用線性二次型最優(yōu)控制方法成功實(shí)現(xiàn)了二級倒立擺的穩(wěn)定控制；二是，從工程實(shí)踐角度，提出了一種選