二次型最优控制在小车倒立摆控制系统中的应用

作者：彭锦; 黄为; 熊欢

来源：湖南理工学院学报(自然科学版), 2020, 33(01): 17-23.

DOI：10.16740/j.cnki.cn43-1421/n.2020.01.005

• 二级倒立摆
• 数学模型
• 拉格朗日方程
• LQR控制
• 抗干扰
• 鲁棒性

二级直线倒立摆是一个典型的不稳定系统,同时又具有非线性、多变量、强耦合的特性,因此对其稳定性的研究具有重要的意义.本文主要通过对直线二级倒立摆系统进行分析并进行了数学建模,得出了二级直线倒立摆系统的状态空间表达式,并分析了系统的稳定性、可控性和可观测性.研究了线性二次型最优控制在二级直线倒立摆中的应用,给出了其原理及公式推导过程.建立了二级倒立摆的线性二次型最优控制的Simulink仿真模型,对其进行仿真,最后对仿真结果进行分析,得出二次型最优控制能够实现二级直线倒立摆的稳定控制,而且有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性.

• 出版日期2020
• 单位湖南理工学院