旋转式倒立摆系统的极点配置及其仿真

旋转式倒立摆系统作为典型的快速、多变量、非线性、绝对不稳定系统,一直是控制理论与应用的热点问题.不但是验证现代控制理论的典型实验装置,而且其控制方法和思路对处理一般工业过程亦有广泛的用途.通过对旋转式倒立摆系统的研究建立了其动力学数学模型,研究了倒立摆系统的极点配置控制策略并运用MATLAB程序对极点配置控制器进行了仿真,通过仿真实验分析表明这种控制方案可行,且效果良好.     

倒立摆系统的最优控制应用研究

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。     

基于遗传算法PID的旋转式倒立摆控制

旋转式倒立摆系统是一个多变量、强非线性、强耦合的不稳定系统,是人们检验、比较各种控制理论和方法的理想试验平台,国内外许多机构对它进行了广泛的研究,如何对其进行有效控制一直是控制界的一大热点。分析了旋转式倒立摆的数学模型,然后用Matlab建立了它的仿真模型,利用PID控制器对其进行控制。为了避免手工整定PID参数的繁琐过程,用遗传算法对旋转式倒立摆PID控制器的控制参数进行寻优,并以此来控制旋转式倒立摆。仿真结果表明利用遗传算法寻优设计的PID控制器来控制旋转式倒立摆可以获得很好的动态品质和稳定性。     

基于MATLAB的单级倒立摆的LQR控制研究

以一级直线倒立摆为模型研究线性二次型指标的最优控制问题,并利用MATLAB强大的运算和仿真能力来设计LQR最优控制器系统。通过调整加权矩阵Q和R,使控制器的系统性能达到最优,并画出系统阶跃响应曲线。仿真结果表明该系统具较好的稳定性和快速性。     

二级倒立摆的建模与MATLAB仿真

通过对二级倒立摆结构构成及平衡控制问题的分析,给出基于牛顿力学定律的数学建模方法,并应用二次型最优控制理论实现二级倒立摆控制。根据MATLAB仿真结果表明,建模方法可行,采用二次型最优控制对系统进行控制,能满足控制系统稳定性、鲁棒性要求。     

二级倒立摆的半物理仿真模型研究与实现

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。     

LQR控制与PID控制在单级倒立摆中的对比研究

本文在单级倒立摆系统模型的基础上,介绍设计LQR控制器和PID控制器的基本原理,并通过对单级倒立摆系统的控制仿真实验对比研究两种控制方法,给出了相应的结论。     

非线性倒立摆系统的起摆和稳摆控制

介绍了基于数字信号处理器(DSP)控制直线型倒立摆系统的总体结构和工作原理,通过智能控制算法实现倒立摆的起摆控制。当摆杆的角度进入稳定区域时,通过线性二次型调节器(LQR)控制算法使摆杆稳定,并建立了电机电压与输出力矩之间的简单对应关系。实验表明,系统的稳定性好,抗干扰力强,而且采用DSP控制,有利于系统的小型化。     

单级倒立摆控制方法的仿真对比研究

运用牛顿动力学方法对单级倒立摆系统进行了数学建模,并对基于经典控制理论的PID控制方法、基于最优控制理论的LQR控制方法,以及基于模糊控制理论的模糊控制方法进行了仿真对比分析研究,其分析结果对该方向的研究具有理论指导意义.     

基于极点配置的二级倒立摆最优控制器设计

介绍了按规定的主导极点选择最优控制加权阵的原理,并在方法上作了一定改进。把传统的最优控制与极点配置结合起来,既得到了系统最优控制器,又得到了具有工程意义希望的性能指标。并成功地把最优控制理论应用于二级倒立摆控制系统,设计出具有期望主导极点的最优控制器,实现了对二级倒立摆系统的稳定控制。     

基于LQR最优控制的大跨度提梁机同步跟踪算法仿真

利用直线一级倒立摆系统来仿真450T大跨度提梁机的同步跟踪LQR控制算法,并设计出了基于LQR方法的最优控制器,给出了性能参数Q和R选择的一般原则,同时MATLAB仿真结果表明该控制方法能够实现仿真对象的稳定控制。     

单级倒立摆建模及其控制方法设计

单级倒立摆控制是一个即复杂而又对准确性、快速性要求很高的非线性不稳定系统控制问题。单级倒立摆数学模型的建立对研究其稳定性具有指导作用。用拉格朗日功能平衡法建立了倒立摆的刚体动力学方程,采用了LQR法对其进行了控制设计,并且进行了MATLAB仿真,结果表明此方法均可以成功控制倒立摆,使其稳定并具有良好的鲁棒性。     

倒立摆系统的T-S模糊控制研究

针对倒立摆的非线性采用T-S模糊控制的方法对倒立摆进行控制,建立了倒立摆的数学模型,并用Matlab进行了仿真,仿真结果表明该控制方法对倒立摆具有好的控制效果。     

基才研华数据采集卡PCI-1710-B的倒立摆控制系统研究

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。     

基于DSP的倒立摆控制系统设计

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。     

直线一级倒立摆的视觉伺服控制

把视觉引入倒立摆的控制中,建立了视觉伺服的倒立摆系统.利用针孔摄像机的成像几何模型建立与图像坐标有关的状态空间方程,采用基于图像的视觉伺服控制方法,对摆杆在像平面上的位置进行实时控制.在Matlab环境下用LQR(Linear Quadratic Regulator)和极点配置法进行仿真,对比仿真结果.验证了系统方程推导的正确性,以及控制算法的有效性.     

基于遗传算法PID的旋转式倒立摆控制

旋转式倒立摆系统是一个多变量、强非线性、强耦合的不稳定系统,是人们检验、比较各种控制理论和方法的理想试验平台,国内外许多机构对它进行了广泛的研究,如何对其进行有效控制一直是控制界的一大热点.分析了旋转式倒立摆的数学模型,然后用Matlab建立了它的仿真模型,利用PID控制器对其进行控制.为了避免手工整定PID参数的繁琐过程,用遗传算法对旋转式倒立摆PID控制器的控制参数进行寻优,并以此来控制旋转式倒立摆.仿真结果表明利用遗传算法寻优设计的PID控制器来控制旋转式倒立摆可以获得很好的动态品质和稳定性.     

倒立摆摆起的能量控制算法研究及仿真

本文对单级小车倒立摆摆起的能量控制方法进行了研究,讨论了能量控制理论及控制策略,并用MATLAB时其进行仿真分析,仿真结果证明能够达到控制要求.     

数字倒立摆系统控制方法的对比研究

倒立摆系统是一个典型的单输入多输出、非线性、复杂的不稳定系统,以FEEDBACK公司的数字倒立摆为研究对象,实现了线性二次状态调节嚣(LQR),模糊控制器以及基于自适应神经模糊推理系统的ANFIS控制器的设计,并且从理论和实时控制结果上对三种方法进行了时比分析,得出了相应的结论.     

单级旋转倒立摆的建模与控制仿真

本文介绍了单级旋转倒立摆系统的构成和数学模型,根据倒立摆系统的数学模型在Matlab环境下设计了两种控制器,并进行仿真。仿真结果表明了最优控制策略LQR控制器的控制效果要优于闭环状态反馈极点配置调节器。