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1、倒立摆系统的自适应滑模控制方法研究学生姓名：刘家坤指导教师：郝立颖（讲师）专业名称：自动化所在学院：信息工程学院2014年6月目录摘要IIAbstractIII第一章前言11.1课题的研究目的及意义11.2课题的发展以及研究现状11.3存在问题与解决方法11.4论文的内容安排2第二章倒立摆系统32.1倒立摆系统的的研究背景32.2倒立摆系统的组成32.3倒立摆系统的原理52.4倒立摆的建模与受力分析6第三章滑模控制理论93.1滑模控制的发展及背景93.2滑模控制的研究方法与基本原理93.3滑模面的设计113.4消除抖振的方法12第四章自适应控制理论154.1自适应控制的背景154.2
2、自适应控制的基本原理154.3系统稳定性研究16第五章倒立摆的自适应滑模控制设计与仿真185.1建立倒立摆系统动态方程185.2自适应滑模控制器的设计195.3对倒立摆系统进行仿真205.4仿真实例研究205.5仿真结果图的分析23第六章结论266.1.总结分析266.2研究展望26致谢27参考文献28附录291.主程序为292.子程序为30摘要倒立摆作为一种非线性、多变量而且不稳定的系统，无论是在航空航天领域还是在工业生产中都被广泛应用。随着现在科技的不断发展，对倒立摆系统控制方法的研究也变得越来越重要。在本文中，以倒立摆系统为对象，主要用自适应滑模控制的方法对其进行研究。在控制过
3、程中，自适应控制和滑模控制的优点是能够消除被控对象的不确定性,对扰动包含较好的鲁棒性。但非线性的系统难免会产生抖振，而引用自适应控制方法也可以很好的削弱抖振，并应用到系统中。对倒立摆系统做数学建模处理，描绘出系统的状态方程。然后基于自适应和滑模控制方法设计出倒立摆的自适应滑模控制器并对其进行稳定性分析。最后用MATLAB仿真软件进行仿真研究，得出良好的实验结果。关键词：倒立摆系统，自适应控制，滑模控制，鲁棒性，抖振AbstractInvertedpendulumasanonlinear,multivariableandunstablesystem,whetherorhavebeenw
4、idelyusedintheaerospacefieldinindustrialproduction.Withthecontinuousdevelopmentoftechnologynow，Invertedpendulumsystemcontrolmethodofresearchisbecomingincreasinglyimportant.Inthisarticle,objecttotheinvertedpendulumsystem,themainmethodofadaptiveslidingmodecontrolitsresearch.Inthecontrolprocess,ad
5、vantagesofadaptivecontrolandslidingmodecontrolsystemisabletoovercometheuncertainty,interferencewithrobustness.However,thesystemwillinevitablyproducenonlinearbuffeting,Themethodcanalsobeareferenceadaptivecontrolwellweakenchattering,andappliedtothesystemInvertedpendulumsystemmathematicalmodeling,
6、differentialequationsdescribethesystem.Thenslidingmodecontrolmethodbasedonadaptiveandadaptiveslidingmodecontrollerisdesignedinvertedpendulumanditsstabilityanalysis.Finally,simulationstudiesusingMATLABsimulationsoftware,Finally,simulationstudiesusingMATLABsimulationsoftware,anddrawgoodresults.Ke
7、yword：Invertedpendulumsystem,AdaptiveControl,SlidingModeControl,Robustness,Buffeting第一章前言1.1课题的研究目的及意义随着当下科学的飞速发展，各个国家的学者对控制理论的研究也不断深入，导致现在自动化程度也是不断的提升，无论是国防军事、航空技术还是工业生产都是十分依赖控制要求的，自从倒立摆系统被提出以来，在控制领域该方法就有了的一席之地。在日常生活中，倒立摆系统可以看成是重
