单级旋转倒立摆的LQR控制研究
小车倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合和快速运动的自然不稳定系统,其控制问题被公认为控制理论的一个典型问题,是控制理论研究的典型实验平台.旋转倒立摆是一种新型的倒立摆装置,与同级的直线轨道倒立摆相比,结构简单紧凑,但模型更复杂和不稳定,对控制算法提出更高的要求,增加了控制难度.该文详细介绍了单级旋转倒立摆的构成及数学模型状态空间的建立.采用LQR方法对旋转形倒立摆进行了最优控制系统设计,R和Q的选取对系统控制效果的影响进行了分析,并借助Matlab平台进行了仿真实验,实验结果证明了其有效性.该控制结果可以进一步扩展到多级旋转倒立摆的控制,对于实现其它不稳定系统的控制,也有着一定的借鉴价值.
旋转倒立摆 LQR控制 状态空间模型 状态反馈
陶文华
辽宁石油化工大学信息工程学院,辽宁抚顺113001
国内会议
江苏无锡
中文
43-47
2006-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）