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二级倒立摆的稳定控制

作　者: 董翠玲
导　师: 周凤岐
学　校: 西北工业大学
专　业: 导航、制导与控制
关键词: 二级倒立摆稳定控制最优控制变结构控制模糊控制实验
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文以二级倒立摆为控制对象,建立了二级倒立摆的数学模型,设计了最优控制、变结构控制、模糊控制等先进控制方案,对倒立摆的稳定控制进行了仿真,研究了倒立摆上、下摆长和质量对二级倒立摆控制效果的影响,得出了它们的最佳关系,改进了实验系统,完成了硬件系统的安装与调试,最后实现了二级倒立摆模糊控制的实时控制。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-10
第二章系统模型的确定  10-28
  §2．1 二级倒立摆的物理结构  10-12
  §2．2 状态方程模型的建立  12-20
    2．2．1 基于牛顿力学建模的模型  13-16
    2．2．2 基于Lagrang方程建模的模型  16-20
  §2．3 状态方程的线性化处理  20-22
  §2．4 系统的参数测定  22-25
  §2．5 倒立摆系统的实际参数模型  25-28
第三章模糊控制方案设计  28-47
  §3．1 模糊逻辑控制概述  28-30
  §3．2 模糊控制系统  30-42
  §3．3 二级倒立摆系统模糊控制方案的设计  42-47
第四章变结构控制方案  47-63
  §4．1 变结构控制系统的基本概念  48-50
  §4．2 变结构控制系统的性质  50-53
  §4．3 变结构控制系统的设计  53-58
    4．3．1 滑动模态域设计  53
    4．3．2 变结构控制律设计  53-55
    4．3．3 一种基于极点配置技术的滑动模态域设计方法  55-58
  §4．4 二级倒立摆系统的变结构控制方案设计  58-63
第五章倒立摆实验系统  63-71
  §5．1 系统工作原理  63-65
  §5．2 硬件电路的连接  65-68
  §5．3 数据采集卡的安装和设置  68-71
第六章实验及分析  71-80
  §6．1 非线性分析  71-73
  §6．2 实验步骤  73-75
  §6．3 实验结果  75-80
    6．3．1 软件编程  75-77
    6．3．2 实验结果  77-80
附录1：  80-84
附录2：  84-89
作者在硕士期间发表的学术论文  89-90
结束语  90-92
参考文献  92-95
致谢  95

二级倒立摆的稳定控制

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