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倒立摆控制系统是一个典型的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强藕合控制系统。本文研究对象是基于研华公司数据采集卡PCI-1710-B的倒立摆控制系统。通过对一级倒立摆系统控制原理分析、数学建模分析、状态反馈设计、MATLAB仿真。然后在搭建的实验平台上用LQR方法编程实现对其最优控制。MATLAB仿真结果良好,软件部分采用VB开发,实现了对系统的‘倒立’控制和相关实时参数的显示。 相似文献
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基于一级倒立摆系统线性模型的不确定性,建立了灰色预测模型.提出了一种基于灰色预测模型的一级倒立摆LQR最优控制算法,通过系统仿真,与一级倒立摆LQR最优控制进行了对比,结果表明基于灰色预测模型的倒立摆LQR最优控制具有更强的鲁棒性和更好的节能效果. 相似文献
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本文在MATLAB环境下建立了二级倒立摆的半物理实时仿真模型,并应用线性二次型最优控制策略.设计了一个二级倒立摆LQR控制器。在实验中,运行该半实物仿真模型,成功的使倒立摆稳定地平衡在“倒立”状态。 相似文献
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设计并实现一种不依赖于PC机的倒立摆实控系统。在分析当前流行的倒立摆控制系统体系结构的基础上,提出了一种基于数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)的系统设计方案。硬件方面以TMS320F2812 DSP为核心,设计了DSP最小系统及各接口电路,软件方面采用了决策与执行相分离的两层式结构。该系统具有结构简单、算法设计简便等特点。基于该系统,从能量角度讨论并实现了直线一级倒立摆的起摆控制,采用LQR方法实现了稳摆控制。实验证明,该方案工作可靠,能满足系统的实时性要求。 相似文献
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针对倒立摆系统的不稳定性,对最优控制理论在倒立摆控制系统中的应用进行了分析,设计LQR控制器,并在倒立摆实验装置上进行了实验。实验结果表明设计的控制器是有效的,对倒立摆系统的平衡稳定控制效果好,提高了系统的抗干扰能力。 相似文献
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针对单级环形倒立摆非线性模型的二次型最优控制的问题,提出一种张量积分散LQR控制设计方法。首先,对单级环形倒立摆模型在选定的变参数空间进行离散化;然后针对各离散点系统,通过黎卡提方程求解LQR控制器,并将控制器增益矩阵存储到离散张量中;接着,运用张量积模型变换方法得到凸多面体结构的张量积分散LQR控制器;最后,通过仿真实验测试算法的有效性。实验结果表示,相比于传统LQR控制方法,新方法可以在更大范围内保证较优的性能指标,且无需经过较为复杂的解析求解过程,而且所得控制器可使用查表方法进行在线计算,相比于SDRE方法,更适用于实时控制。 相似文献
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三级倒立摆的LQG最优控制应用研究 总被引:1,自引:0,他引:1
针对三级倒立摆的强耦合不稳定性,应用线性二次型高斯最优控制的方法,设计LQG控制器,对其进行Matlab仿真研究,仿真结果表明,设计的控制器能很好的对倒立摆进行稳定控制,且具有较好的抑制噪声和抗干扰能力. 相似文献
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本文建立了一个针对平流层飞艇电源的物理仿真系统.该系统由太阳能电池、燃料电池、水电解器、镍氢电池、直流无刷电机等组成,利用中泰PCI-8333多功能数据采集卡和PC机完成系统中各个信号的,采集以及控制管理.软件部分采用VB开发,实现对整个系统的控制、各个参数信号的动态实时显示以及所需数据的保存.从而为进一步的研究打下了坚实的基础. 相似文献
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本文以倒立摆控制系统控制为例,介绍Borland C Builder在数据采集、处理中的应用,并根据系统控制算法控制电机左右运动,从而保证倒立摆能稳定地站立在竖直位置. 相似文献
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在改进运动控制实验中心管理过程中,将工控组态软件MCGS与网络结合,构成实验设备远程监控系统,解决实验室管理效率低,任务重等问题.将此监控系统应用于倒立摆实验中.经过测试,取得了良好的监控效果.同时简要介绍MCGS特性及其在远程监控实验中的二次开发应用等内容. 相似文献
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本文研究基于自适应神经模糊推理(ANFIS)的三级倒立摆控制。ANFIS建立在专家经验的基础上,以收集到的数据为样本,进行训练学习,从而优化模糊控制器参数,然后用优化的控制器对倒立摆系统进行控制,并与线性二次型最优控制LQR做了比较,实验表明ANFIS具有调节时间短和稳定性好等优点。 相似文献
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