本科毕业论文-—直线二级倒立摆系统控制策略研究.doc

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1、青岛理工大学毕业设计毕业设计（论文）题目直线二级倒立摆控制策略研究青岛理工大学毕业设计毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子

2、版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名：日期：日期：III青岛理工大学毕业设计注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文

3、）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

4、5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它III青岛理工大学毕业设计摘要倒立摆是一个复杂的多变量强耦合不稳定非线性的系统，借助于这样一个系统可以有效的检测各种控制理论的好坏。本论文研究了倒立摆系统的建模方法，采用Lagrange方程对二级倒立摆系统进行建模。针对倒立摆的状态空间方程，采用MatLab软件对倒立摆的稳定性，能控性，能观性和可控度做了分析;采用最优控制理论对倒立摆系统进行稳摆控制并进行仿真，并利用该理论将倒立摆的数学模型加以改进，并对改进后的倒立。经过仿真分析确

5、认改进后的倒立摆系统控制效果得到了明显的改善。本文分别用PID和LQR控制设计了控制器，通过MATLAB仿真，验证了所设计的控制器的有效性、稳定性和抗干扰性。关键词:倒立摆,PID,LQR,MATLAB,仿真III青岛理工大学毕业设计ABSTRACTInvertedpendulumisacomplexnonlinearmultivariablestrongcouplingsysteminstabilitybymeansofsuchasystemcaneffectivelydetectthequalityofvariouscontrol

6、theory.ThispaperstudiestheinvertedpendulumsystemmodelingmethodusingLagrangeequationfordoubleinvertedpendulumsystemmodeling.Forinvertedpendulumstatespaceequation,usingMatLabsoftwareinvertedpendulumstability,controllability,observabilityandcontrollabilitywereanalyzed;usin

7、goptimalcontroltheorypendulumswingstabilitycontrolsystemandsimulation,andusingthetheoreticalmathematicalmodeloftheinvertedpendulumwillbeimproved,andtheinvertedimproved.Thesimulationanalysisconfirmedtheimprovedinvertedpendulumcontroleffecthasbeensignificantlyimproved   I

8、nthispaper,thedesignofthecontrollerwithPIDcontrolandLQRcontrol,throughMATLABsimulationtoverifythevalidityofthe