嵌入式组合控制直线一级倒立摆系统
倒立摆是日常生活中许多重心在上、支点在下的控制问题的抽象模型,本身是一种自然不稳定体,它在控制过程中能有效地反映控制中许多抽象而关键的问题,如系统的非线性、可控性、鲁棒性等问题。对倒立摆系统的控制就是
为了对一级倒立摆这个非线形、强耦合、多变量和自然不稳定系统的平衡性进行有效地控制,首先利用lagrange方程对系统进行了数学建模,设计了LQR控制器对其进行稳定性控制,并利用遗传算法优化加权矩阵,得出了比较理想的控制参数,最后利用Matlab对控制结果进行了仿真和分析。实验结果表明,LQR控制方法具有较强的鲁棒性和较好的控制效果。
针对多输入多输出的倒立摆系统平衡控制,利用牛顿一欧拉方法建立了直线型一级倒立摆系统的数学模型。在分析的基础上,采用状态反馈控制中极点配置法设计了用于直线型一级倒立摆系统的控制器。通过采用MATIAB仿真及其对实际系统的调试验证,表明了该控制器的设计是合理的。