环形一级倒立摆的稳定控制研究

倒立摆是一种典型的高阶次、非线性、强耦合且开环时不平衡的机械系统。文章对倒立摆中的环形一级倒立摆的稳定性控制系统进行研究,通过构建系统模块研究其特性,并分别采用状态反馈和线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)对稳定控制系统进行仿真,使倒立摆的摆动杆能够到达平衡位置并具备相应的抗干扰能力,从而为环形一级倒立摆的稳定性控制系统研究提供参考。

基于Labview的一级环形倒立摆逆系统轨迹法自动摆起控制

利用求解非线性方程两点边值问题,得到逆系统参考轨迹;通过设计逆系统前馈控制及LQR反馈控制器,对参考轨迹实时跟踪。基于QNET 2.0旋转倒立摆实验平台,采用Labview编程软件,实现了一级环形倒立摆的自动摆起与稳定的实物控制。实验结果证明控制算法的有效性,可以使一级环形倒立摆在一个摆周期内自动摆起,并保持稳定状态。与能量法自动起摆实验比较,逆系统算法具有较好的快速性和稳定性。

基于LQR的环形一级倒立摆控制算法研究

为了研究环形一级倒立摆的自动AA起摆及实现其稳定控制,采用拉格朗日方法推导建立环形一级倒立摆的数学建模,设计LQR最优控制器并对其性能进行分析。在取权重R=1的条件下,不断调整权重矩阵Q,得出最优Q值和R值,并通过环形一级倒立摆进行实物控制。实验结果表明,倒立摆能快速起摆,并能稳定控制。

基于MATLAB的环形倒立摆控制方法仿真研究

为了研究线性控制理论,基于环形一级倒立摆,通过拉格朗日方程建立其数学模型,用MATLAB进行二次型最优控制LQR控制算法下的仿真分析。通过分析实验数据,得出这种控制方法的特点。

基于环形倒立的不同控制方法仿真及实验研究

为了研究环形一级倒立摆,基于拉格朗日方程建立数学模型,用MATLAB进行PID控制和极点配置法的仿真,并给出了实验结果。通过分析实验数据,得出这两种控制方法的各自特点。