旋转式倒立摆的控制方法研究

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1、毕业论文课题名称：旋转式倒立摆的控制方法研究南通大学学位论文独创声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。．除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得南通大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：日期：南通大学学位论文使用授权声明本人完全了解南通大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，‘即：学位论文著作权归属南通大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。

2、南通大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所，(含万方数据电子出版社)、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。．涉密论文口本学位论文属在年月解密后适用本规定。非涉密论文口论文作者签名：日期：导师签名：日期：旋转式倒立摆的控制方法研究中文摘要倒立摆的种类有直线式倒立摆，旋转式倒立摆，平面倒立摆。经典的问题中可以算是一个。倒立摆系统是一个典型的多变量，不稳定，非线性的系统，在控制理

3、论与应用方面它的控制可以算是一个热点问题，作为典型的实验装置不仅测试现代控制理论还可测试控制方法和思路，这都广泛应用于一般工业过程，所以对倒立摆系统的研究具有重要的理论研究和实际应用价值。许多控制，如控制系统的稳定性的抽象概念，系统控制，收敛速度和系统的抗干扰能力，倒立摆系统都可以表现出来。倒立摆系统具有高阶，不稳定，多变量，非线性和强耦合等特点，许多现代控制理论的研究人员一直把倒立摆系统当做研究对象。研究人员坚持不懈地希望通过倒立摆控制的方法开拓新的控制方法，可以应用在航天科技和机器入口等高科技领域。本文选取了旋转式倒立摆为研究对象，大体说明了系统的机械结构部

4、分，在对旋转式倒立摆系统进行深入研究后，建立了动力学数学模型。研究倒立摆系统的控制策略，利用最优控制和极点配置控制方法对旋转式倒立摆进行研究和稳定性控制，仿真使用MATLAB和SIMULINK工具对两种方法进行了仿真，结果表明这两种方法都是可行的。在旋转式倒立摆系统的控制和效果方面是令人满意的。仿真和实验结果，表明该控制方法切实有效。关键词：旋转式倒立摆，数学模型，拉格朗日法，极点配法，LQR法，MATLAB仿真ResearchoncontrolmethodofrotationalinvertedpendulumabstractTheinvertedpendul

5、umarelinearinvertedpendulum,rotaryinvertedpendulum,planarinvertedpendulum.Invertedpendulumcontrolisaclassicalproblem.Asatypical,multivariable,nonlinear,unstablesystem,hasbeenahotprobleminthecontroltheoryandapplication,thetypicalexperimentaldevicenotonlytestthemoderncontroltheory,andt

6、hecontrolmethodsandideasarewidelyusedingeneralindustrialprocess,sotheresearchoninvertedpendulumsystemhasimportanttheoryresearchandthepracticalapplicationvalue.Manyoftheabstractconceptofcontrolsuchasthestabilityofthecontrolsystem,thesystemcontrol,convergencespeedandtheabilityofanti-in

7、terferenceofthesystem,invertedpendulumsystemcanexhibit.Invertedpendulumsystemofhighorder,unstable,multivariable,nonlinearandstrongcouplingcharacteristicssuchasmanyresearchersofmoderncontroltheorieshavebeenregardedastheobjectofstudy.Theyconstantlyfromtheinvertedpendulumcontrolmethodto

8、discoverthen