基于状态观测器的倒立摆系统控制与实验研究

针对具有非线性、强耦合等特性的典型多输入多输出控制实验系统,建立了倒立摆系统的结构模型,阐述了系统的工作原理.提出了一种基于状态观测器的控制器设计方法,并在建立系统模型过程中,采用振动和力学原理对倒立摆系统的相关重要参数进行了实验测定.通过实验验证了所提出控制方法的有效性,为倒立摆系统稳定性控制、系统设计以及其他相关研究提供了理论依据和方法.

基于改进型ADRC的一级直线倒立摆高精度控制

为了改善一级直线倒立摆位置和角度的控制精度,提出一种基于改进型自抗扰控制的新型控制策略。首先设计了一个原点周围具备更好平滑性的新型非线性函数,基于该函数设计了改进型扩张状态观测器和非线性误差反馈控制率。然后,通过两个改进型扩张状态观测器对小车位置和摆杆角度这两个状态分别进行实时观测,并进行线性补偿。最后进行仿真和实验验证,结果表明所设计的基于改进型ADRC的一级直线倒立摆高精度控制系统具有更高的鲁棒性。