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《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-環(huán)型二級(jí)倒立擺lqr控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、環(huán)型二級(jí)倒立擺LQR控制環(huán)型二級(jí)倒立擺LQR控制作者：系別：專業(yè)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：日期：二零零六年五月二十日36環(huán)型二級(jí)倒立擺LQR控制摘要控制理論發(fā)展過程中，某一理論的正確性以及實(shí)際應(yīng)用中可行性，往往需要一個(gè)按其理論所設(shè)計(jì)的控制器去控制一個(gè)典型對(duì)象來驗(yàn)證其控制策略的效果。倒立擺就是這樣一個(gè)較為理想的實(shí)驗(yàn)裝置。倒立擺本身是一個(gè)自然不穩(wěn)定體，在控制過程中能有效地反映控制中的許多問題。倒立擺的典型性在于:作為一個(gè)裝置，其成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于模擬，數(shù)字實(shí)現(xiàn)不同方式控制;作為被控對(duì)象，又相當(dāng)復(fù)雜，是高階次、不穩(wěn)定、非線性、強(qiáng)耦合系統(tǒng)，只有采取行之有效的控制方
2、法方能使之穩(wěn)定。本文在環(huán)型二級(jí)倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)上得出系統(tǒng)的狀態(tài)方程,應(yīng)用線性二次型最優(yōu)控制策略,對(duì)環(huán)型二級(jí)倒立擺進(jìn)行ＬＱＲ控制器的設(shè)計(jì)與ＭＡＴＬＡＢ仿真實(shí)驗(yàn)，并給出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。關(guān)鍵詞:倒立擺；ＬＱＲ；最優(yōu)控制；狀態(tài)方程Abstract36環(huán)型二級(jí)倒立擺LQR控制Theinvertedpendulumisanidealequipment,whichenablesthepossibilitytovalidatethevalidityandthefeasibilityofsomecontroltheories,Theinvertedpendu
3、lumisanaturalunstableequipmentandcaneffectivelyreflectsmanymattersinthecontrolprocess.Themodeloftheinvertedpendulumis:asanequipment,lowcost,simplemachinery,easytoperformallkindsofcontrolsinsimulationanddigital;asacontrolledobject,quitecomplex,highorders,instability,non-linearity,
4、strongcouplingsystem.Wecankeepitstablethroughsomecontrolmethod.Invertedpendulumsystemisacomplicated,nonlinear,unstablesystemofhighorder.Inthepaper,itisdiscussedhowtomodelthesystemofdoubleinvertedpendulumsbyusingdynamicsequationandthentottransformintoacontrolproblemoflinearitiedsy
5、stem.TheoptimizedcontrollingpolicywithLQRcontrollerisestablishedontheMATLABplatform.Therelevantexperimentisalsoprovided.Keywords:LQR;invertedpendulum;optimalcontrol36環(huán)型二級(jí)倒立擺LQR控制目 錄１ 概述 ………………………………………………………………………………………………………………?。础 。?１ 當(dāng)前國內(nèi)外控制理論發(fā)展概述………………………………………………………………
6、……… ５?。?２ 倒立擺系統(tǒng)的歷史………………………………………………………………………………………… ６１.３ 倒立擺控制系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)向………………………………………………………………………………?。罚?４ 現(xiàn)代控制在倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用………………………………………………………………?。梗?５對(duì)倒立擺系統(tǒng)研究的意義…………………………………………………………………………………?。保埃?６本文的主要工作……………………………………………………………………………………………… １１２ 環(huán)型倒立擺系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 …………………………………………
7、………………………………… １２２.１ 環(huán)型倒立擺的特點(diǎn) ……………………………………………………………………………………… １２２.２ Lagrange方程的特點(diǎn) ……………………………………………………………………………………１２２.３ 狀態(tài)空間模型 ……………………………………………………………………………………………１３２.４ 環(huán)型二級(jí)倒立擺系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 …………………………………………………………………１４３ 線性二次型最優(yōu)控制器（LQR）的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………２１３.１ 線性二次型最優(yōu)控制理論 …
8、……………………………………………………………………………２１３.１.１ 二次型
