现代控制理论-大作业-倒立摆

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1、实用文案摘要倒立摆系统是一个复杂的、高度非线性的、不稳定的高阶系统，是学习和研究现代控制理论最合适的实验装置。倒立摆的控制是控制理论应用的一个典型范例，一个稳定的倒立摆系统对于证实状态空间理论的实用性是非常有用的。本文主要研究的是二级倒立摆的极点配置方法，首先用Lagrange方程建立了二级倒立摆的数学模型，然后对二级倒立摆系统的稳定性进行了分析和研究，并给出了系统能控能观性的判别。基于现代控制理论中的极点配置理论，根据超调量和调整时间来配置极点，求出反馈矩阵并利用Simulink对其进行仿真，

2、得到二级倒立摆的变化曲线，实现了对闭环系统的稳定控制。关键词：二级倒立摆；极点配置；Simulink标准文档实用文案目录1.绪论............................................................................................................................12数学模型的建立和分析..................................................

3、..........................................12.1数学建模的方法................................................................................................12.2二级倒立摆的结构和工作原理........................................................................22.3拉格朗日运动方程

4、............................................................................................32.4推导建立数学模型.............................................................................................43二级倒立摆系统性能分析........................................

5、..............................................103.1稳定性分析......................................................................................................103.2能控性能观性分析...............................................................................

6、...........114状态反馈极点配置..................................................................................................124.1二级倒立摆的最优极点配置1.......................................................................124.2二级倒立摆最优极点配置2........................

7、...................................................135.二级倒立摆matlab仿真......................................................................................155.1Simulink搭建开环系统.............................................................................

8、....155.2开环系统Simulink仿真结果........................................................................155.3Simulink搭建极点配置后的闭环系统.........................................................165.4极点配置Simulink仿真结果..................................................