摘要

对具有非线性、多变量特性的一阶倒立摆系统镇定控制问题进行研究.设计一种基于固定时间降维观测器的最优镇定控制算法.针对实际的倒立摆速度信息与角速度信息不可测的问题,设计固定时间降维观测器,在降低观测器系统维数的同时,相较于传统的固定时间算法,其观测误差收敛时间可以任意配置,且与系统初值无关;设计最优控制性能指标函数并调节指标权重,结合降维观测器的状态反馈,实现倒立摆LQR最优镇定控制.Matlab仿真结果表明,该观测器算法与控制策略具有一定的有效性.通过中科深谷的一级倒立摆实物平台验证了该算法的实用性.