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平面运动三级倒立摆实物系统控制
页数 26 字数 7974
摘要
人类社会地文明和科学技术正在不断地进步和发展，现代控制理论也正在以惊人地速度向前发展，随着现代控制理论地不断完善，倒立摆技术正在我们的生活和社会中发挥着越来越重的作用，其中基于LQR最优控制理论的倒立摆系统占据着重要的地位。这是因为在倒立摆尤其是一级和二级倒立摆系统中对于倒立摆的实现和控制它有着得天独厚的技术优势。在各国加紧发展倒立摆技术的同时，我国科学界也看到了倒立摆目前广阔的发展前景和应用前景，在倒立摆技术的研究上并没有落后，甚至处于国际领先水平。
其中由北京师范大学数学科学学院李洪兴教授领导的复杂系统智能控制实验室在世界上第一个成功地实现了平面运动三级倒立摆实物系统控制。倒立摆仿真或实物控制实验是控制领域中用来检验某种控制理论或方法的典型方案。李洪兴教授提出了“变论域自适应模糊控制”理论，3年前首次在国际上成功实现了“直线运动”四级倒立摆实物系统控制。






目次

摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………………...Ⅱ
1.概论 1
1.1 引言 1
1.2 倒立摆的相关概念 1
1.3 最优控制的一般概念 2
1.4 MATLAB和SIMULINK模型 3
1.5 倒立摆的控制方法种类及应用背景 3
1.5.1倒立摆的应用背景 3
1.5.2倒立摆的控制方法的种类 4
2 线性二次型问题的最优控制 5
2.1 Riccati方程 5
2.2 rescale函数 7
2.3 LQR最优控制器的系统设计 8
2.4 Q、R选择原则 9
3.倒立摆建模 11
3.1 一级倒立摆的数学模型 11
3.2 一级倒立摆的物理模型 12
3.3 一级倒立摆实例 13
4 总结 24
致谢 25
参考文献 26


参考文献
[1] 从爽，张东军.单级倒立摆三种控制方法的对比研究[J].系统工程与电子技术，2001，23(1)：47—49.
[2] 刘 豹.现代控制理论[M].北京：机械工业出版社，2001．
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[4] 胡寿松.自动控制原理[M].北京：科学出版社,2000.
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