浅谈球杆系统的建模与仿真

球杆系统是普遍使用的一个实验装置,它是一个典型的开环不稳定系统,难点在于对小球在导轨上运动过程的稳定控制。运用牛顿法和拉格朗日法建立球杆系统的运动方程,并对数学模型在平衡点附近的小偏差范围内进行了线性化处理。同时给每种不同的数学模型设计了控制器并对系统进行调节,都实现了使系统稳定的目标,证明了文中所给出的几种线性化建模过程和控制器的校正是可靠的。在MATLAB的Simulink动态仿真环境下进行的试验与分析也验证了系统是稳定和可控的。